本发明属于农业生物技术领域，特别涉及一种水稻nog1基因的功能标记及其应用。
背景技术：
水稻作为最早被驯化的作物之一，养育了世界上三分之一的人口。随着人口数量日益增长，以及耕地面积的缩小，为保障世界粮食安全，必须要提高水稻单位面积产量。
水稻单位产量由穗粒数、穗数和千粒重所决定，高产的水稻品种应具有穗粒和有效穗数多，千粒重大的特征，它们是高产育种的基本目标。水稻的穗粒数水稻nog1定位在水稻第1染色体上，是控制水稻穗粒数的主效基因。该基因编码一个烯酰辅酶a水合酶/异构酶(ech)，是脂肪酸β氧化途径中的关键酶。研究表明，nog1在水稻抽穗前的所有时期和组织部位均有表达；原位杂交表明，该基因在发育中幼穗的枝梗原基中表达比幼穗中的其他地方高。多/少穗粒数水稻之间nog1的启动子区域有一处12bp的插入缺失以及15个snp位点的差异，穗粒数多少的改变主要是由于12bp的插入缺失所引起。该12bp序列是一个转录转录因子结合位点，因拷贝数不同，影响nog1基因转录水平。研究表明多粒型材料(guichao2)有2个12bp的拷贝，少粒型(sil76)只有1个拷贝。研究nog1的过表达水稻植株证明，该基因的转录水平可以显著提高籽粒数量，同时不会给穗粒数、粒重、结实率和抽穗期带来负面影响，说明nog1基因在水稻高产育种中能发挥重要的作用。在水稻的长期种植中，多粒型的nog1基因型原则上应受到人工选择；但事实上，目前仍有相当一部分的水稻品种携带的nog1基因性为少粒型。
作为控制水稻产量性状的重要基因，目前尚未有针对nog1开发的功能标记。使得对该基因座位的育种亲本材料选择带有一定盲目性，也无法通过分子标记对子代材料进行早期的分子标记选择。
技术实现要素：
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种水稻nog1基因的功能标记。
本发明的另一目的在于提供所述水稻nog1基因的功能标记的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种水稻nog1基因的功能标记，所述的水稻nog1基因的共显性功能标记nog通过如下两条引物获得功能标记，序列方向为5’-3’：
nog-f：gggatattgattgatgctgg；
nog-r：gcacccaagagttaatcaga。
所述的引物用于扩增水稻基因组dna时，在每穗粒数少类型水稻中显示为150bp的片段，在每穗粒数多类型水稻中显示为162bp的片段。
所述的水稻nog1基因的功能标记，采用以下步骤进行分子标记：
(1)提取水稻基因组dna；
(2)pcr扩增：将所述的nog-f和nog-r加到pcr反应体系中，并对步骤(1)中提取得到的水稻基因组dna进行扩增，得到扩增产物；
(3)将步骤(2)中得到的扩增产物进行凝胶电泳，并进行染色，得到电泳图；
(4)根据步骤(3)中得到的电泳图进行分析，如果显示为150bp的片段，则为每穗粒数少类型水稻，如果显示为162bp的片段，则为每穗粒数多类型水稻。
步骤(1)中所述的水稻基因组dna的提取方法为常规提取方法；优选为tps简易法。
步骤(2)中所述的pcr的反应体系为20μl反应体系：2.0μl的10×pcrbuffer；0.5μl的10mmdntps；10μm的nog-f和10μm的nog-r各0.5μl；0.2μl的taqdna聚合酶，2.0μl的模板dna；14.3μl的ddh2o。
步骤(2)中所述的pcr的反应程序为：94℃预变性5min；94℃变性45sec，55℃退火30sec，72℃延伸1min，34个循环；最后72℃延伸5min。
步骤(3)中所述的凝胶电泳为在聚丙烯酰胺变性凝胶中进行电泳；优选为在6％(w/w)聚丙烯酰胺变性凝胶中进行电泳。
步骤(3)中所述的染色为采用硝酸银进行染色。
所述的水稻nog1基因的功能标记在水稻育种中的应用，该水稻nog1基因的功能标记可快速地进行大规模的亲本材料基因型筛选和/或后代基因型的早期选择，进而加快育种进程。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)水稻的产量性状是数量性状，是由基因组中大量基因调控的(当然最终产量还受到各种栽培措施的影响)，其中nog1基因是其中的一个主效基因，本发明针对nog1基因开发了区分多/少粒基因型的功能标记，通过功能标记，可以判断水稻品种在nog1的这个位点上是“少粒型(每穗粒数少类型)”还是“多粒型(每穗粒数多类型)”，如是“少粒型”，则可通过改良这个基因座位获得更高的产量水稻材料品种品种；如是“多粒型”，则说明想要获得更高的产量只能通过改良其他的基因座位了。因此，本发明提供的功能标记可以为水稻高产育种中提供技术支持，从而为水稻的育种节省时间和成本。
(2)本发明利用pcr和电泳技术即可有效地对水稻nog1基因进行基因型筛选鉴别，可在水稻苗期区分水稻材料的nog1基因类型；利用本发明的功能标记，可快速高通量地对育种亲本以及杂交后代进行nog1基因型的选择；从而加速nog1基因在水稻高产育种中的利用。
附图说明
图1是本发明nog功能标记的位置示意图(扩增区段的方框内碱基为12bpindel，图中显示为单拷贝类型；扩增区域带有下划波浪线的序列为nog-r结合位置)。
图2是本发明nog功能标记检测8个水稻品种的电泳图；其中，m为dna分子量marker；泳道1～8分别是籼稻品种成龙水晶米、粳稻品种日本晴、籼稻品种马尾粘、籼稻品种特青、籼稻品种矮脚南特、粳稻品种桂花黄、粳稻品种铁秆乌稻、粳稻品种京稻1号。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。以下实施例中的实验方法均为常规方法，所涉及的实验试剂均为常规生化试剂。
实施例1设计功能标记
基于水稻nog1基因在启动子区域存在一处12bp的indel(插入缺失标记)，根据该indel设计了pcr功能标记。
水稻nog1基因共显性功能标记命名为nog，其中，nog包括2条引物，引物序列如下(引物方向为5’-3’)：
nog-f：gggatattgattgatgctgg；
nog-r：gcacccaagagttaatcaga。
实施例2利用功能标记nog检测8个水稻品种
(1)提取8个水稻品种(籼稻品种成龙水晶米、粳稻品种日本晴、籼稻品种马尾粘、籼稻品种特青、籼稻品种矮脚南特、粳稻品种桂花黄、粳稻品种铁秆乌稻、粳稻品种京稻1号)的基因组dna：分别取苗期水稻叶片，通过tps简易法获得水稻基因组dna。
(2)pcr扩增
pcr反应体系为20μl：2.0μl的10×pcrbuffer；0.5μl的10mmdntps；10μm的两种引物(实施例1中的nog-f和nog-r)各0.5μl；0.2μl的taqdna聚合酶，2.0μl的模板dna；14.3μl的ddh2o。
pcr反应程序为：94℃预变性5min；94℃变性45sec，55℃退火30sec，72℃延伸1min，34个循环；最后72℃延伸5min后得到扩增产物；。
(3)扩增产物的检测
将扩增产物在6％(w/w)聚丙烯酰胺变性凝胶中进行电泳，硝酸银染色得到电泳图。
(4)结果与分析
电泳结果如图2所示，经nog功能标记检测，扩增片段大小与图1中设计目标一致：多粒材料籼稻品种成龙水晶米、特青、矮脚南特和粳稻品种桂花黄、铁秆乌稻、京稻1号，经nog功能标记检测，显示162bp的片段；少粒品种籼稻品种马尾粘和粳稻品种日本晴，nog功能标记检测，显示为150bp的片段。结果表明nog功能标记能很好地区分少粒和多粒品种，可用于水稻nog1基因型的分子标记辅助选择。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110>华南农业大学
<120>一种水稻nog1基因的功能标记及其应用
<160>2
<170>siposequencelisting1.0
<210>1
<211>20
<212>dna
<213>人工序列(artificialsequence)
<220>
<223>nog-f
<400>1
gggatattgattgatgctgg20
<210>2
<211>20
<212>dna
<213>人工序列(artificialsequence)
<220>
<223>nog-r
<400>2
gcacccaagagttaatcaga20