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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水稻分子育种,更具体地说,它涉及水稻穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的功能分子标记方法及其应用。
技术介绍
1、“食为政首,粮安天下。”水稻(oryza sativa l.)作为最主要的粮食作物之一,是世界上一半以上人口的主要粮食作物,而我国是世界上最大的水稻生产和消费国,提高水稻的高产稳产性对于保障我国粮食安全及社会稳定始终具有重要的战略意义。
2、水稻产量的形成是源、库、流三者共同作用的结果,缺一不可,只有平衡源、库、流三者之间的关系,做到“源”足、“库”大和“流”畅,才能充发挥产量潜力,进而大幅度提高水稻产量。目前的超级稻已经具有了“源”足和“库”大的特点,但仍然存在水稻灌浆不满、结实率不高的问题,这主要是“流”不畅限制了产量潜力的发挥。穗颈节维管束作为“流”性状掌控着营养物质到达籽粒的通道,与穗部性状呈显著或极显著相关,是水稻高产的形态解剖学基础。克隆水稻穗颈维管束相关基因并将其应用到育种中培育“流”畅的高产水稻品种对保障我国粮食安全有重要意义。
3、分子遗传学研究表明,水稻穗颈维管束表现为受多基因控制的数量性状。随着分子标记技术的发展,利用aflp,rflp,ssr等标记技术及遗传作图群体,鉴定出一些穗颈维管束相关数量性状位点(qtl)和基因,一定程度促进了对水稻“流”性状遗传机制的理解。但是,由于之前的研究多采用双亲本遗传群体鉴定目标性状qtl/基因,遗传背景简单,基因多样性低,导致有利基因的挖掘效率较低。水稻不同基因型之间的表型差异很大,种质资源是人们在长期生产实
4、目前,水稻水稻穗颈维管束相关基因都还停留在基础研究阶段,未应用到分子育种中。挖掘更多的穗颈维管束基因并开发分子标记将其应用到分子标记辅助选择育种中是培育“流”畅的高产品种的重要工作内容。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述问题,提供水稻穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的功能分子标记方法及其应用。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:水稻穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的功能分子标记方法,所述功能分子标记命名为snp27810,所述标记位于水稻第7染色体29627810物理位置(rs7_29627810),具体核苷酸序列为:
3、agatcgctaatggcaccatcaacaaaagtg[a/g]acctggaggtggcaatggaagtggaagcgg,
4、其中rs7_29627810的物理位置具有a/g多态性;具体而言:
5、当该位点为aa时,为穗颈小维管束数的优异基因型,其核苷酸序列命名为seq idno.1,seq id no.1具体为:
6、agatcgctaatggcaccatcaacaaaagtgaacctggaggtggcaatggaagtggaagcgg;
7、当该位点为gg时,为穗颈小维管束数的劣势基因型,其核苷酸序列命名为seq idno.2,seq id no.2具体为:
8、agatcgctaatggcaccatcaacaaaagtggacctggaggtggcaatggaagtggaagcgg。
9、本专利技术进一步设置为:标记snp27810的引物序列分别命名为seq id no.3、seq idno.4和seq id no5;具体为:
10、seq id no.3:
11、gaaggtgaccaagttcatgctctaatggcaccatcaacaaaagtga
12、seq id no.4:
13、gaaggtcggagtcaacggattctaatggcaccatcaacaaaagtgg
14、seq id no.5:cactgccgcttccacttccattg
15、本专利技术进一步公开了检测水稻是否含有穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的方法:用分子标记snp27810检测水稻育种材料基因组dna,该标记位于水稻第7染色体29627810物理位置(rs7_29627810);
16、如果rs7_29627810物理位置的碱基为aa,则该育种材料带有穗颈小维管束数基因loc_os07g49460,其核苷酸序列为seq id no.1所示;
17、如果rs7_29627810物理位置的碱基为gg,则该育种材料不带有穗颈小维管束数基因loc_os07g49460,核苷酸序列入seq id no.2所示。
18、本专利技术进一步公开了水稻穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的功能分子标记方法在水稻分子标记辅助选择育种中的应用。
19、本专利技术进一步公开了检测水稻穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的方法在水稻分子标记辅助选择育种中的应用。
20、本专利技术以来自于3k种质资源的423份材料为试材,利用全基因组关联分析在第7染色体的chr7:29436-29672kb(236kb)的物理范围内检测到一个控制水稻穗颈节小维管束数的主效qtl(qsvn7),通过显著snp位点分析、基因单倍型分析、基因差异表达分析及功能注释预测loc_os07g49460为该qtl最可能的候选基因,通过构建过表达和crispr/cas9转基因株系初步验证了其在穗颈小维管束数上的功能。通过基于候选基因的关联分析鉴定了该基因上与表型显著关联的变异位点rs7_29627810,基于该位点开发了kasp分子标记snp27810,为进一步为分子标记辅助选择育种提供有效的分子标记。
21、综上所述,本专利技术具有以下有益效果:
22、1、基因loc_os07g49460是利用来自全球不同国家的具有广泛遗传差异性的400多个种质资源,通过穗颈小维管束数表型与snp关联分析,检测到的一个新基因。该基因可调控穗颈小维管束数以改善水稻“流”性状。
23、2、穗颈小维管束数新基因loc_os07g49460与表型显著关联的变异位点的确定及kasp标记的开发为水稻分子标记辅助选择提供了有效信息,能够获得穗颈小维管束数较多的“流”畅的水稻材料。本专利技术的分子标记可用于筛选水稻育种群体的穗颈小维管束数有利基因型,有效鉴别带有该基因的个体,加快育种进程。
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1.水稻穗颈小维管束数基因LOC_Os07g49460的功能分子标记方法,其特征是:所述功能分子标记命名为SNP27810,所述标记位于水稻第7染色体29627810物理位置(rs7_29627810),具体核苷酸序列为:
2.根据权利要求1所述的水稻穗颈小维管束数基因LOC_Os07g49460的功能分子标记方法,其特征是:标记SNP27810的引物序列分别命名为SEQ ID No.3、SEQ ID No.4和SEQ IDNo5;具体为:
3.根据权利要求1所述的水稻穗颈小维管束数基因LOC_Os07g49460的功能分子标记方法在水稻分子标记辅助选择育种中的应用。
4.检测水稻穗颈小维管束数基因LOC_Os07g49460的方法,其特征是:用分子标记SNP27810检测水稻育种材料基因组DNA,该标记位于水稻第7染色体29627810物理位置(rs7_29627810);
5.根据权利要求4所述的检测水稻穗颈小维管束数基因LOC_Os07g49460的方法在水稻分子标记辅助选择育种中的应用。
【技术特征摘要】
1.水稻穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的功能分子标记方法,其特征是:所述功能分子标记命名为snp27810,所述标记位于水稻第7染色体29627810物理位置(rs7_29627810),具体核苷酸序列为:
2.根据权利要求1所述的水稻穗颈小维管束数基因loc_os07g49460的功能分子标记方法,其特征是:标记snp27810的引物序列分别命名为seq id no.3、seq id no.4和seq idno5;具体为:
3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐建龙,翟来圆,陈凯,王韵,申聪聪,朱双兵,曹国亮,张志远,
申请(专利权)人:中国农业科学院农业基因组研究所,
类型:发明
国别省市:
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