鉴定小麦新矮秆主效qtl的分子标记的引物对、方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作物分子育种领域，特别是涉及一种鉴定小麦新矮杆主效QTL的分子 标记的引物对、方法及应用。
【背景技术】
[0002] 小麦在我国是仅次于玉米和水稻的第三大粮食作物，同时也是我国半数以上人口 的主要口粮，总产量和消费量均居世界首位，因此小麦生产的持续发展对我国的粮食安全 保障具有重要意义。株高是影响小麦株型和产量的一个重要农艺性状。降低株高和提高抗 倒伏性是小麦育种的重要目标，而矮杆基因或矮源则是小麦矮杆育种的物质基础，株高的 遗传解析、矮杆基因的发掘和利用对小麦矮杆高产品种的培育具有重要指导意义。
[0003] 自20世纪60年代农林10矮杆基因被用于小麦育种以来，矮杆基因的研宄和利用 被越来越多的遗传学家和育种专家所重视，矮杆成为世界范围内小麦高产、超高产育种的 主要目标性状，矮杆、半矮杆品种的选育和推广，使得世界小麦产量平均年递增3. 4% (万 平等，1998)。目前小麦育种中广泛使用的是携带Rhtl、Rht2、Rht8、Rht9等隐性矮杆基因 的亲本（郭保宏等，1997)。矮源的遗传多样性低不利于小麦的产量和品质提高，矮杆基因 的发掘及遗传研宄利用在育种中越来越受重视。从新矮源的创造和现有矮源的利用两方面 着手，拓宽小麦品种的遗传基础，同时注意矮杆背景基因型的改造，是小麦育种工作进一步 推进的关键途径。迄今为止，在小麦中已经发现了 40多个矮杆主效基因，分布在20个位 点上，已经正式定名的小麦矮杆基因有22个（Rhtl_Rht22) (McIntosh等，2010 ;Haque等， 2011 ;Peng等，2011)，这些矮杆基因的发现对于世界范围内小麦产量和品质的改良具有重 要作用。但研宄工作大多集中在诎丨1、诎丨2、诎丨3、诎丨8、诎丨9、诎丨10和诎丨12上。这些矮 杆基因的遗传方式或表现为显性，或表现为隐性；对赤霉素反应或表现为敏感，或表现为不 敏感，各有特点（董玉琛，2000)，其中，Rhtl和Rht2隐性基因来源于农林10号等Daruma衍 生品种，分别位于4BS和4DS染色体上，对GA3反应不敏感。Rht3显性基因来源于大拇指 矮，位于4BS染色体上，对GA3反应不敏感。Rht8和Rht9隐性矮杆基因来源于赤小麦，分别 位于2DL与7BS染色体上，对GA3反应为敏感型。RhtlO基因是从矮变1号鉴定出来的，位 于4DS染色体上，是降杆作用最强的基因，对GA3反应不敏感。Rhtl2来源于Karcag522的 辐射突变体，在5AL染色体上，与芒抑制基因BI紧密连锁，对GA3反应不敏感。
[0004] 分子标记辅助选择是直接对基因型进行选择，具有不受环境条件、基因间互作、基 因型与环境互作影响等优点，能够大大提高育种工作的选择效率。随着基因芯片技术的发 展和DNA高通量测序技术的日益成熟，产生了第三代分子标记技术-SNP标记。SNP是指在 基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性，包括单碱基的转换、颠换、插入 及缺失等形式（Brookes等，2006)。SNP在几乎所有的物种基因组中都有很高的频率，在人 类基因组中大概每1. 3kb就有一个SNP的存在。大量存在的SNP位点，使人们有机会发现 各种基因组突变。SNP标记通常具有双等位基因多态性，其突变率相当低，是一种稳定的突 变。而且SNP标记密度高，富有代表性且易实现分析自动化。检测SNP的方法有DNA芯片技 术、阵列杂交分析、同源杂交法及直接测序法等。其中以DNA芯片技术方法最佳，已得到大 规模的发展与应用。以DNA芯片技术为基础的SNP标记是一种高通量的分子标记技术，而 且随着越来越多的农作物全基因组测序的完成，SNP标记将成为植物遗传育种研宄中理想 的分子标记（方宣钧等，2002)。目前，根据小麦EST序列SNP变异开发出的小麦Infinium iSelect9k和InfiniumiSelect90kSNP芯片已经商业化，为开展小麦SNP分析提供了重 要的工具。
【发明内容】
[0005] 基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种鉴定小麦新矮杆主效QTL的分 子标记的引物对、方法及应用，能准确鉴定小麦材料的新矮杆主效QTL。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种鉴定小麦新矮杆主效QTL的分子标记的引 物对，包括以下引物对中的一对或几对：
【主权项】
1. 一种鉴定小麦新矮杆主效QTL的分子标记的引物对，其特征在于，包括W下引物对 中的一对或几对： WGGC6079 ;正向引物；5' -ATGGAGGTTTGGGATCAGCA-3'（SEQ ID NO. 1)，反向引物； 5' -ACTATGGTACACTCGTGCGT-3'(沈Q ID NO. 2); WGGC6880 ;正向引物；5' -CTTGCTGAGCTTGGTGGT-3'（SEQ ID NO. 3)，反向引物； 5' -TTGTTGCTGCACCATTACCC-3'(沈Q ID NO. 4); WGGC8307 ;正向引物；5' -CTTTGCCGTCAACGGCCA-3'（SEQ ID NO. 5)，反向引物； 5, -TACGTGGAGAGCAGCACTAC-3,（SEQ ID NO. 6); WGGC6073 ;正向引物；5' -CACAAGTACAAGGACCGCAG-3'（SEQ ID NO. 7)，反向引物；5' -CA ACAATCTCCATTTGCTTCTGA-3'（SEQ ID NO. 8)。
2. -种鉴定小麦新矮杆主效WL分子标记的方法，其特征在于，包括W下步骤： W所鉴定小麦材料的DNA为模板，利用权利要求1所述的引物对所述模板进行PCR扩 增；PCR扩增产物经聚丙締酷胺凝胶电泳和银染检测，若检测结果为能扩增出与小麦品种 北农6号DNA片段相同大小的DNA片段，则确定所鉴定小麦材料中含有新矮杆主效QTL的 QWi-2A. 2。
3. 根据权利要求2所述的鉴定小麦新矮杆主效giL的分子标记的方法，其特征在于，所 述新矮杆主效QTL的QPh-2A. 2来源于小麦品种北农6号，位于小麦2A染色体长臂上。
4. 根据权利要求2或3所述的鉴定小麦新矮杆主效QTL的分子标记的方法，其特征在 于， 所述分子标记WGGC6079的引物对，对所鉴定小麦材料DNA进行PCR扩增后，电泳能检 测到与小麦品种北农6号相同大小的DNA片段，该DNA片段与QPh-2A. 2之间遗传距离为 OcM ； 所述述分子标记WGGC6880的引物对，对所鉴定小麦材料DM进行PCR扩增后，电泳能 检测到与小麦品种北农6号相同大小的DNA片段，该DNA片段与QPh-2A. 2之间遗传距离 为 OcM ; 所述分子标记WGGC8307的引物对，对所鉴定小麦材料DM进行PCR扩增后，电泳能检 测到与小麦品种北农6号相同大小的DNA片段，该DNA片段与QPh-2A. 2之间遗传距离为 1. 7cM ; 所述分子标记WGGC6073的引物对，对所鉴定小麦材料DM进行PCR扩增后，电泳能检 测到与小麦品种北农6号相同大小的DNA片段，该DNA片段与QPh-2A. 2之间遗传距离为 3. OcM。
5. 根据权利要求2或3所述的鉴定小麦新矮杆主效QTL的分子标记的方法，其特征在 于，所述PCR扩增产物经聚丙締酷胺凝胶电泳和银染检测为： (1) PCR 扩增体系为；反应体系为 lOyL，包含 lOXbuffer lyL，15mmol L-iMgCyuL， 2mmol L-idNTP lyL，20ngyL-i引物 lyL'lU Taq 酶，d 地 2〇 4yL，20ngyL-i基因组DNA 2化； (2) PCR扩增程序为；94 °C预变性5min ;然后94 °C变性45s，55 °C退火45s，72 °C延伸 1. 5min，40个循环；最后72°C后延伸lOmin ; (3) 扩增产物的检测为；扩增产物加入3uL上样缓冲液形成检测样品，所述上样缓冲 液含质量浓度为98%的甲酷胺，lOmmol L-1邸TA，抑为8.0,质量浓度为0.25%的漠酪藍和 质量浓度为0. 25%的二甲苯青；取3 UL所述检测样品在8%非变性聚丙締酷胺凝胶上W恒 定电压100?150V，电泳3. 5?4. 5小时，经硝酸银染色后进行带型统计或扫描记录。
6. -种权利要求1所述的鉴定小麦新矮杆主效WL的分子标记的引物对在小麦新矮杆 分子标记辅助育种中的应用。
7. -种权利要求1所述的鉴定小麦新矮杆主效WL的分子标记的引物对在制作小麦新 矮杆材料中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种鉴定小麦新矮秆主效QTL的分子标记的引物对、方法及应用，属于作物分子育种领域。该引物对为：分子标记WGGC6079的引物对、分子标记WGGC6880的引物对、分子标记WGGC8307的引物对、分子标记WGGC6073的引物对中的一对或多对引物。利用分子标记的引物对对所鉴定小麦材料的基因组DNA进行PCR扩增，PCR产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染检测，若待检测材料能扩增出与小麦品种北农6号相应大小的DNA片段，则确定该小麦材料中含有新矮秆主效QTL QPh-2A.2。通过本发明的分子标记引物对和方法，可以准确鉴定小麦材料中是否含有新矮秆主效QTL QPh-2A.2。
【IPC分类】C12Q1-68, C12N15-11
【公开号】CN104531882
【申请号】CN201510015294
【发明人】韩俊, 刘志勇, 潘金豹, 谢皓, 康恩宽
【申请人】北京农学院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月12日