用于鉴定小麦粒重和粒宽的KASP分子标记及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种鉴定或辅助鉴定小麦粒重和粒宽相关的KASP分子标记应用及其引物组合物。该方法包括检测待测小麦基因组中SNP位点的多态性或基因型(等位基因)，根据所述基因型鉴定或辅助鉴定小麦粒重和粒宽，所述SNP位点为小麦5A染色体上的一个SNP位点，其核苷酸种类为T或C，为序列表中序列1的第101位核苷酸。该方法可用于预测小麦粒重和粒宽，和进行小麦育种。可将检测所述SNP位点多态性和基因型的物质与其他物质(如检测其他与小麦粒重和粒宽相关的分子标记的单核苷酸多态性或基因型的物质)联合在一起制备鉴定小麦高粒重、粒宽产品。宽产品。

【技术实现步骤摘要】
用于鉴定小麦粒重和粒宽的KASP分子标记及应用


[0001]本专利技术属于基因生物
，具体涉及一种用于鉴定小麦粒重和粒宽的KASP分子标记及应用。

技术介绍

[0002]分子标记辅助选择(MAS,marker assisted selection)是基于基因型的直接选择，不受外界环境因素的影响，被广泛应运于育种实践中。常用的分子标记(如RFLP、AFLP、DArT、SSR等)检测周期长、步骤繁琐、成本高，不易对育种后代材料进行大规模筛选。KASP(Kompetitive Allele
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Specific PCR)标记，即竞争性等位基因特异性PCR，利用在引物末端加入不同的荧光基团，基于PCR终端荧光信号的读取判断对目标序列进行分型，可对目标等位基因中包含的特定SNP(单碱基核苷酸多态性)或InDels(插入/缺失)进行鉴定，鉴定过程具有高效、低廉、快捷、方便的优点，且能够进行高通量分析，极大地加快了分子标记辅助选择的进程，在作物育种中有着广阔的应用前景。
[0003]小麦是我国重要的粮食作物，其产量的高低直接影响到我国人们生活水平和国家粮食安全。随着人口的增长、耕地减少和粮食生产成本的不断提高，高产育种将是我国小麦育种的永恒主题。小麦产量主要由粒重、穗粒数和单位面积的穗数等要素决定。小麦粒重与产量显著正相关，小麦粒重主要由籽粒大小决定，而小麦籽粒大小又可以进一步分解为粒长、粒宽、粒厚等构成要素。小麦粒重主要受加性效应控制，遗传力高达59
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92％，是受多基因控制的数量性状。研究表明，小麦粒长、粒宽与粒重呈极显著正相关。因此，通过现代分子生物学手段研究控制小麦籽粒大小基因的遗传基础、克隆粒重、粒形相关基因、发掘优异等位变异并开发其标记对我国小麦高产育种具有重要意义。
[0004]目前已定位到一些与小麦粒重及粒形相关的QTL，但由于受作图群体、遗传背景、QTL作图方法、标记类型等因素的影响，使得不同的结果可比性差。此外，由于大多数QTL对粒重及其构成要素的表型贡献率较小，且在不同年际及环境间重复性差，所以仍不能满足分子标记辅助选择的需要。因此，开发用于鉴定小麦多环境下粒重和粒形的KASP标记，将为培育高产小麦品种提供有效的检测手段，对于确保小麦高产、稳产以及国家粮食安全和农业可持续发展具有十分重要的战略意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的问题是如何鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽。
[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术首先提供了鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽的方法，包括检测待测小麦基因组中所述SNP位点的基因型，根据所述基因型鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽，所述基因型为TT或CC，所述TT是所述SNP位点为T的纯合型，所述CC是所述SNP位点为C的纯合型。
[0007]作为一种实施方案，所述鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽的方法可包括如下步骤：
[0008](1)以待测小麦的基因组DNA为模板，采用引物组合物进行KASP分子标记检测；所述引物组合物由引物A、引物B和引物C组成；
[0009]所述引物A为核苷酸序列是序列表中序列2的单链DNA分子或核苷酸序列是序列表中序列2的第22
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43位的单链DNA；
[0010]所述引物B为核苷酸序列是序列表中序列3的单链DNA分子或核苷酸序列是序列表中序列3的第22
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42位的单链DNA；
[0011]所述引物C为核苷酸序列是序列表中序列4的单链DNA分子；
[0012](2)完成步骤(1)后，进行荧光检测，确定待测小麦的所述SNP的基因型；
[0013](3)根据基因型结果进行鉴定待测小麦的粒重和粒宽：所述SNP位点的基因型为CC的待测小麦的粒重和/或粒宽优于所述SNP位点的基因型为TT的待测小麦。
[0014]本专利技术还提供了小麦育种的方法。
[0015]本专利技术所提供的小麦育种的方法，包括检测小麦基因组中所述SNP位点的基因型，选择所述SNP位点的基因型为CC的小麦作为亲本进行育种，所述CC是所述SNP位点为C的纯合型。
[0016]作为一种实施方法，小麦育种的方法可包括如下步骤：
[0017](1)以待测小麦的基因组DNA为模板，采用上述引物组进行KASP分子标记检测；
[0018](2)完成步骤(1)后，进行荧光检测，确定待测小麦所述SNP位点的基因型；
[0019](3)选择CC基因型小麦进行小麦粒宽粒重优势小麦育种。
[0020]上述方法中，引物溶解与配制方法可为：先将3条引物分别用ddH2O稀释成100mM，再按如下配制引物工作液：引物A12μL、引物B12μL、引物C 30μL、ddH2O 46μL，作为KASP标记的引物工作液，
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20℃保存备用。
[0021]上述方法中，KASP的反应体系可为：模板DNA 1.5μL，引物工作液0.0417μL，2
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KASP Master Mix(LGC公司，Lot No.13426773)0.75μL，用无菌超纯水补充反应体系至3μL。
[0022]上述方法中，KASP标记可在普通PCR扩增仪上进行。
[0023]上述方法中，KASP标记的反应程序可为：
[0024]第一步：94℃预变性15min；
[0025]第二步：94℃变性20s、复性20s(第一次的复性温度为61℃，每个循环降温0.6℃)共10个循环；94℃变性20s、55℃复性1min共26个循环；
[0026]第三步：72℃延伸3min、4℃保存。
[0027]上述方法中，确定待测小麦所述SNP的基因型的方法可为：PCR反应完成后，利用荧光信号阅读仪(Omega)和荧光检测系统(Araya)将荧光信号转变为可分析的数值对反应产物进行荧光数据读取。采用终末端读取荧光值进行基因分型，荧光扫描结果利用R软件包进行图形化展示，T碱基类型带有FAM荧光，分布于x轴附近；C碱基类型带有HEX荧光，分布于y轴附近；无检出信号的样本分布于原点附近。
[0028]上述方法在小麦育种中的应用也属于本专利技术的保护范围。
[0029]本专利技术还提供了检测小麦基因组中KASP的多态性或基因型的物质在如下任一中的应用，
[0030](1)鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽；
[0031](2)小麦育种；
[0032](3)制备鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽的产品；
[0033](4)制备小麦育种的产品；
[0034]所述SNP位点为小麦5A染色体上的一个位点，其核苷酸种类为T或C，为序列表中序列1的第101位核苷酸。
[0035]以普通小麦品种中国春基因组序列为参考基因组，所述SNP位点为小麦5A染色体546,521,932bp处(具体为序列表中序列1第101位)。
[0036]本专利技术还提供了用于检测小麦基因组中SNP位点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽的方法，其特征在于：包括检测待测小麦基因组中SNP位点的基因型，根据所述基因型鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽，所述SNP位点为小麦5A染色体上的一个SNP位点，其核苷酸种类为T或C，为序列表中序列1的第101位核苷酸。2.小麦育种的方法，其特征在于：所述方法包括检测小麦基因组中权利要求1中所述SNP位点的基因型，选择所述SNP位点的基因型为CC的小麦作为亲本进行育种，所述CC是所述SNP位点为C的纯合型。3.权利要求1或2所述的方法在小麦育种中的应用。4.检测小麦基因组中SNP位点的多态性或基因型的物质在如下任一中的应用，(1)鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽；(2)小麦育种；(3)制备鉴定或辅助鉴定小麦粒重和/或粒宽的产品；(4)制备小麦育种的产品；所述SNP位点为小麦5A染色体上的一个SNP位点，其核苷酸种类为T或C，为序列表中序列1的第101位核苷酸。5.根据权利要求1或2所述的方法，或权利要求4所述的应用，其特征在于：所述SNP位点的基因型为TT或CC，所述CC是所述SNP位点为C的纯合型，所述TT是所述SNP位点为T的纯合型；所述SNP位点的基因型为CC的待测小麦的粒重和/或粒宽高于所述SNP位点的基因型为TT的待测小麦。6.产品，其特征在于：所述产品含有权利要求4中所述物质，所述产品为任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖君，赵杰，胡梦芸，孙丽静，刘茜，张业伦，王培楠，李倩影，李辉，
申请(专利权)人：河北省农林科学院粮油作物研究所，
类型：发明
国别省市：