玉米籽粒微量元素Cd相关的InDel标记鉴定引物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了玉米籽粒微量元素Cd相关的InDel标记鉴定引物及其应用。所述的引物序列为：F：5

【技术实现步骤摘要】
玉米籽粒微量元素Cd相关的InDel标记鉴定引物及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及玉米籽粒微量元素Cd相关的InDel标记鉴定引物及其应用。

技术介绍

[0002]玉米(Zea mays L.)是主要的粮食作物之一，含有对多种微量元素对人体有益的化学物质，如硒等。Cd的富集能力强，而籽粒中Cd含量却相对较低。过高或过低都会影响其玉米的口感和品质。在综合考虑玉米籽粒营养价值和安全风险的前提下，为了避免Cd通过食物链输入人体，只能牺牲其富集微量元素的生物学特征。分子标记验证可以作为鉴定微量元素Cd含量高低的玉米自交系并在农业生产中优先推荐出适宜Cd含量的自交系。因此，解析玉米籽粒微量元素Cd性状的遗传机制，对玉米营养品质和食用安全的提高都具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术人研究发现，位于玉米2号染色体149203081bp位置的基因型与玉米籽粒微量元素Cd含量高度相关，当玉米2号染色体149203081bp位置的基因型为单一带型A型时，玉米籽粒微量元素Cd含量为高；当玉米2号染色体149203081bp位置的基因型为杂合带型H型时，玉米籽粒微量元素Cd含量为低。
[0004]因此，本专利技术的第一个目的是提供一种鉴定玉米籽粒微量元素Cd相关的InDel标记引物，所述的引物序列为：
[0005]F：5
’‑
CCAGTTCTGGAAATTCCTCCT
‑3’
(SEQ ID NO.1)；
[0006]R：5r/>’‑
ATGGTGCCATGTGTCTGAAA
‑3’
(SEQ ID NO.2)。
[0007]本专利技术的第二个目的是提供一种鉴定玉米籽粒微量元素Cd含量的试剂盒，其包含上述的引物。
[0008]优选的，所述的试剂盒还包含提取待检测玉米基因组DNA的试剂。
[0009]本专利技术的第三个目的是提供上述的引物或试剂盒在玉米种质改良中的应用。
[0010]本专利技术的第四个目的是提供上述的引物或试剂盒在鉴定微量元素Cd含量高低的玉米自交系中的应用。
[0011]优选的，所述的应用中，使用引物进行PCR扩增，当扩增产物的基因型为单一带型A型时，玉米籽粒微量元素Cd含量为高；当扩增产物的基因型为杂合带型H型时，玉米籽粒微量元素Cd含量为低。
[0012]本专利技术的第五个目的是提供一种鉴定玉米籽粒微量元素Cd含量的方法，包括以下步骤：
[0013](1)提取待检测玉米的基因组DNA；
[0014](2)以提取的DNA为模板，利用上述的引物进行PCR扩增；
[0015](3)对PCR扩增产物进行电泳，根据电泳结果，鉴定玉米籽粒微量元素Cd含量高低。
[0016]优选的，所述的方法中，当扩增产物的基因型为单一带型A型时，玉米籽粒微量元素Cd含量为高；当扩增产物的基因型为杂合带型H型时，玉米籽粒微量元素Cd含量为低。
[0017]本专利技术的第六个目的是提供上述的方法在玉米种质改良中的应用。
[0018]本专利技术的第七个目的是提供上述的方法在鉴定微量元素Cd含量高低的玉米自交系中的应用。
[0019]本专利技术的有益效果在于：本专利技术人发现，在玉米2号染色体149203081bp位置的基因型，其与玉米自交系微量元素Cd含量高度相关，其中InDel基因型为单一带型A型时玉米籽粒微量元素Cd含量为高，InDel基因型为杂合带型H型时玉米籽粒微量元素Cd含量为低，该位置的基因型可以作为检测玉米籽粒微量元素Cd含量高低的InDel标记。利用该InDel标记，可用于培育高微量元素的玉米自交系。
附图说明
[0020]图1为GWAS分析结果曼哈顿图。箭头所指为2号染色体149203081bp位置的SNP。
[0021]图2为引物Chr2Cd在自然群体样本中的扩增结果。泳道两条带是微量元素Cd量为低的不同样本，泳道一条带是微量元素Cd含量为高的不同样本。
具体实施方式
[0022]下面是本专利技术具体的实施示例。需要指出的是，这些实施例仅仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。在本专利技术的思路和范围下对实施方案的细节和形式进行的修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。
[0023]除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的实验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂。
[0024]实施例1
[0025]1、研究方法
[0026](1)表型测定
[0027]本研究使用163份自交系组成的自然群体，于2020年下半年种植于广东省韶关市翁源县。种植材料自交授粉，成熟后选取自然群体中不同自交系的籽粒，在80℃下干燥3天，然后研磨成粉末，每个样品称量5g。样品在Anton Paar Multiwave PRO微波中用硝酸(质量分数65％)消解，温度梯度从120℃到180℃45分钟，冷却30分钟。在去离子水中稀释后定容至10mL，通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP
‑
MS)测量12种元素的浓度。每份材料取3个重复的平均数为自交系的籽粒微量元素表型值。
[0028](2)全基因组关联分析(GWAS)
[0029]使用测定的玉米籽粒微量元素相关表型数据，结合覆盖玉米全基因组的12284796个SNPs，使用混合线性模型(MLM)进行全基因组关联分析。选择关联分析显著性p
‑
value≤1/198910，即P≤1
×
10
‑6，该值作为GWAS结果的显著性相关阈值。
[0030](3)基因型鉴定
[0031]把上述的籽粒微量元素分离群体材料作为开发玉米籽粒微量元素分子标记的供试群体，同时将前期GWAS定位实验使用的自然群体中微量元素含量性状差异明显的极端材料作为反向验证分子标记有效性的实验材料。根据前阶段的GWAS定位实验结果，选择显著
性较强的SNP位点以及显著性位点较集中的SNP区域，同时根据Mo17在B73v4参考基因组上报告的InDel位置，设计InDel分子标记在自然群体中进行筛选验证。
[0032]2、研究结果
[0033](1)玉米关联群体籽粒微量元素Cd表型分布
[0034]本专利技术的研究共测定163份玉米自交系籽粒微量元素Cd含量，获得微量元素Cd含量指标，对测定的籽粒Cd含量数据进行描述性统计分析显示见表1。
[0035]表1玉米群体籽粒微量元素Cd含量描述统计
[0036][0037](2)全基因组关联分析
[0038]结合已得到的上千万个SNP标记以及籽粒微量元素Cd含量表型数据，采用全基因组关联分析方法，本专利技术人鉴定到位于玉米2号染色体149203081bp位置的SNP标记与玉米自交系籽粒微量元素Cd含量显著关联(图1)。选择与该位点连锁的多态性位点chr2:149203081bp，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鉴定玉米籽粒微量元素Cd相关的InDel标记引物，其特征在于，所述的引物序列为：F：5
’‑
CCAGTTCTGGAAATTCCTCCT
‑3’
；R：5
’‑
ATGGTGCCATGTGTCTGAAA
‑3’
。2.一种鉴定玉米籽粒微量元素Cd含量的试剂盒，其特征在于，包含权利要求1所述的引物。3.根据权利要求2所述的试剂盒，其特征在于，还包含提取待检测玉米基因组DNA的试剂。4.权利要求1所述的引物或权利要求2所述的试剂盒在玉米种质改良中的应用。5.权利要求1所述的引物或权利要求2所述的试剂盒在鉴定微量元素Cd含量高低的玉米自交系中的应用。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，使用引物进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书三页序列表电子公布附图一页，
申请(专利权)人：岭南现代农业科学与技术广东省实验室，
类型：发明
国别省市：