一种水稻显性粒长基因的分子标记的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及植物基因工程领域，特别涉及一种水稻显性粒长基因的分子标记。
【背景技术】
[0002] 水稻籽粒长度和长宽比是稻米的外观品质的重要指标之一，影响碾磨和蒸煮食味 品质，同时是水稻三大产量构成因子粒重的主要构成因子，因此成为了重要的水稻育种农 艺性状。在稻米的国际贸易中，长宽比和垩白度等外观品质直接决定了稻米的品质和价格。 细长粒、无垩白的优质稻米在国际市场中受到大多数消费者的青睐。欧美国家和大多数亚 洲国家喜欢细长的谷粒以及米粒，包括中国的南方、印度、泰国、越南、菲律宾、马来西亚、印 尼和巴基斯坦等国。杂交稻尤其是籼型杂交稻在我国南方稻区的推广已占到70%以上，然 而许多品种的外观品质（包括粒形）、加工品质难以达到常规稻的水准，尤其是一些配合力 强、制种产量高的不育系所配置的杂交稻在稻米品质上根本无法达到国家优质籼稻米的标 准。其主要的原因是水稻粒形的遗传比较复杂，控制的基因数量较多。
[0003] 由于水稻粒形具有遗传背景复杂的原因，致使我国稻米品质改良的步伐比较缓 慢。传统育种依赖于人工目测表型选择，要求具有丰富的经验和长达数年甚至十几年的时 间。由于受人工选择差异大，显性粒长基因克隆较少，以及缺乏对粒长基因有效选择方法， 常规育种中选育出同时具有高产优质品种相对比较困难。
[0004] 在水稻品种的自然变异中，除了点突变引起的蛋白功能的变化外，染色体拷贝数 变异（Copy Number Variations, CNVs)引起的基因表达量的变化最终导致表型变异，在水 稻中也大量存在，并且越来越受到关注。基因组关联分析表明CNV在水稻育种群体中大量 存在。本发明利用从丰富的国内外稻种资源中发掘出由CNV引起的显性长粒基因 GL7,结合 现代分子技术开发检测效率高的分子标记，培育优质、高产水稻品种，是水稻育种改良的有 效途径。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种水稻显性粒长基因的分子标记，可用于鉴别水稻粒长 基因，以此分子标记获得粒长基因以及长粒优质品种。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种水稻显性粒长基因的分子标记，所述分子标记为SEQ ID No:2和SEQ ID No:3 所示核苷酸序列的引物对，或SEQ ID No:4和SEQ ID No:5所示核苷酸序列的引物对。
[0008] 作为优选，所述分子标记特异性识别具有SEQ ID No: 1所示核苷酸序列的显性长 粒基因 GL7。
[0009] 本发明的分子标记应用于鉴定、选育水稻长粒品种。
[0010] 本发明的分子标记应用于获得新粒长基因。
[0011] "P13"是我国四川发掘的优质地方品种，具有籽粒细长，米质优异的特性。本发明 是在发掘"P13"显性粒长基因的基础上，开发在GL7基因本身的有效选择分子标记，在转移 粒长基因过程中加以利用，提高选择效率和效果。
[0012] 通过图位克隆的方法把该显性粒长基因 GL7定位在第七染色体端大约20. 4kb区 域。优质地方品种"P13"中显性粒长基因 GL7区域发生了染色体拷贝数的变异，使该基 因的表达量上升，并出现了籽粒细长，米质和产量优异的特性。在"P13"中该定位区域为 37547bp，如SEQ ID No: 1，即该区域存在一个含有2个粒长基因拷贝的基因簇，本发明将是 利用这个SEQ ID No: 1的37547bp的长粒位点的分子标记，将粒长基因 GL7用于育种改良 稻米品质和产量。
[0013] 本发明具有以下优点：
[0014] (1)本发明从丰富的国内外稻种资源中发掘出由CNV引起的显性长粒基因 GL7,为 水稻中发现的首例由CNV控制重要农艺性状的变异。
[0015] ⑵利用分子标记技术，对P13与短粒品种日本晴（NPB)杂交构建的分离群体，进 行基因的定位，并获得了 GL7基因及其与之连锁的分子标记。
[0016] (3)GL7基因及其与之连锁的分子标记，在水稻优质、高产育种可以提高育种效率。
【附图说明】
[0017] 图1是NPB和P13在GL7区域染色体结构比较及标记TDl (NGSP11F, 210QCF)在染 色体上的位置。
[0018] 图2是标记TDl (NGSP11F，210QCF)在16份长粒品种（有1421bp产物）和17份 短粒品种（无142Ibp产物）的电泳图。
【具体实施方式】
[0019] 下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0020] 本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。 下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法：DJoseph Sambrook, David ff. Russell eds. Molecular Cloning:A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001 ；2)Carl ff. Dieffenbach and Gabriela S. Devksler eds. PCR Primer:A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1995(基因克隆和 PCR分子鉴定引物常规设计方法）。
[0021] 实施例：
[0022] 水稻品种P13,来自四川地方农家品种；短粒粳稻品种日本晴（NPB，NPB为已经全 基因组测序的国际通用品种）。
[0023] 对P13与短粒粳稻品种NPB杂交构建的分离群体，进行基因的定位，在第7染色体 长臂端大约20. 4kb区域（NPB)，同时发现在该区域P13发生了 17. Ikb的染色体拷贝，最终 形成该区域37. 5kb的区域（P13)。如附图1。其序列如SEQ ID No: 1所示；SEQ ID No: 1全 长为 37547bp。
[0024] 对P13的粒长基因 GL7进行了精细定位在37. 5kb区域SEQ ID No: 1，鉴定了 4个 分别位于该抗病基因簇SEQ ID No: 1两端和中间的4个基于PCR的分子标记SEQ ID No:2 和SEQ ID No:3所示核苷酸序列的引物对；SEQ ID No:4和SEQ ID No:5所示核苷酸序列 的引物对。
[0025] 按照GL7基因重复序列，参照上述常规方法2)，设计了如下两对标记：
[0026] 表1 :各分子标记的基本信息
[0027]
[0028] 利用分子标记设计的衍生标记辅助选择开发的带显性粒长基因位点的品种；如图 2所示利用这些分子标记可以快速鉴定显性粒长基因位点是否存在，结果见表2.对于粒长 基因位点存在的植株可以继续进行目标性状的改良，这样就可以缩短育种年限，与现在的 常规育种相比，加快了育种进程，节省了大量的人力、物力、财力。
[0029] 表2 33份不同来源品种分子标记结果及粒长
[0030]
[0031] 本发明的分子标记设计的衍生标记获得的显性粒长基因或位点，通过利用这些标 记鉴定的其他长粒品种，从而可以更快的获得新的GL7等位基因。
[0032] 本发明的分子标记设计的衍生标记衍生鉴定的长粒品种，利用这些标记可以快速 鉴定含有显性粒长基因 GL7及其等位基因的细长粒品种。
[0033] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【主权项】
1. 一种水稻显性粒长基因的分子标记，其特征在于：所述分子标记为SEQIDN〇:2和 SEQIDNo:3所示核苷酸序列的引物对，或SEQIDNo:4和SEQIDNo:5所示核苷酸序列的 引物对。2. 根据权利要求1所述的分子标记，其特征在于：所述分子标记特异性识别具有SEQ IDNo: 1所示核苷酸序列的显性长粒基因GL7。3. 如权利要求1所述的分子标记应用于鉴定、选育水稻长粒品种。4. 如权利要求1所述的分子标记应用于获得新粒长基因。
【专利摘要】本发明公开了一种水稻显性粒长基因的分子标记，所述分子标记为SEQ ID No:2和SEQ ID No:3所示核苷酸序列的引物对，或SEQ ID No:4和SEQ ID No:5所示核苷酸序列的引物对。本发明的分子标记可用于鉴别水稻粒长基因，以此分子标记获得粒长基因以及长粒优质品种。
【IPC分类】C12N15/11, C12Q1/68
【公开号】CN104928286
【申请号】CN201410815858
【发明人】王跃星, 钱前, 李家洋, 朱旭东, 熊国胜, 胡江
【申请人】中国水稻研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年12月24日