与小麦千粒重相关的Indel分子标记及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基因工程及分子生物学领域，具体地说，涉及与小麦千粒重相关的 Indel分子标记及应用。
【背景技术】
[0002] 小麦是世界上最重要的粮食作物之一，随着人口的增长，耕地面积的减少以及粮 食生产成本的不断提高，高产、超高产育种成为我国小麦育种中迫切解决的问题。穗数、穗 粒数和千粒重是小麦产量构成的三要素，粒重是主基因和微效基因共同调控的数量性状， 因而弄清参与调控粒重各种过程的基因对高产小麦品种的育成具有重要意义。
[0003] 糖原合成酶激酶（GSKs)是一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，GSKs家族 在植物中扮演着重要的角色，现有证据表明，植物GSKs可能参与植物的非生物胁迫应答、 伤害应答以及油菜素内酯信号转导，调节花的发育等一系列生命活动进程。将小麦糖原合 成酶激酶TaGSKl转入大肠杆菌菌株进行耐盐性分析，结果表明，转化子的耐盐能力比宿 主菌高。此外，以敏盐的小麦成熟胚愈伤组织为材料，使用构建成功的TaGSKl双元载体 pBI12-gskl分别采用农杆菌介导和基因枪轰击两种方法成功进行了TaGSKl基因的小麦遗 传转化。从筛选结果可以看出，对照愈伤组织在〇. 5%NaCl中大多褐化甚至死亡，而转基因 愈伤组织则生长旺盛（徐涛等，2003,小麦耐盐突变体TaGSKl基因的分离和鉴定，河北师 范学院硕士毕业论文）。因此，该基因家族成员可能具有影响小麦千粒重，提高小麦产量的 潜在价值。目前，尚未有关于该基因影响小麦千粒重的研究报道。
[0004] 随着现代分子生物学技术的迅速发展，分子标记辅助选择（MAS)被广泛应用于分 子育种中，由于其不受环境和育种世代的影响，可以进行早代选择和预测，大大缩短了小麦 育种年限。功能标记是一类基于基因特定序列开发的标记，与目标基因共分离，大大提高了 选择的准确性。因此功能标记的开发为小麦分子辅助标记育种提供了依据。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供与小麦千粒重相关的Indel分子标记及应用。
[0006] 为了实现本发明目的，本发明提供的与小麦千粒重相关的Indel分子标记，所述 Indel分子标记与小麦TaGSKl基因共分离，用于扩增所述Indel分子标记的引物对为：
[0007] 上游引物F:5' -CGCAAATCAAAGCTCACC-3'（SeqIDNo. 1)
[0008] 下游引物R:5' -CCATCCTACAAAGGCACA-3'（SeqIDNo. 2)
[0009] 所述引物对扩增的与小麦较高千粒重相关的Indel分子标记特征条带为624bp， 其核苷酸序列如SeqIDNo. 3所示；所述引物对扩增的与小麦较低千粒重相关的Indel分 子标记特征条带为609bp，其核苷酸序列如SeqIDNo. 4所示。
[0010]根据NCBI上公布的小麦TaGSKl基因的序列（Genbank:AF525086)，利用Primer Premier5. 0软件设计了一对在豫麦8679及和尚麦两个品种间具有多态性的Indel引物， 并在千粒重差异显著的小麦品种间进行筛选，进一步在重组自交系群体（RILs)和自然群 体中分析其对表型的作用，获得了一对有特异性差异的引物。
[0011] 本发明还提供所述Indel分子标记在筛选较高千粒重的小麦种质资源中的应用， 包括如下步骤：
[0012] 1)提取待测植株的基因组DNA;
[0013] 2)以待测植株的基因组DNA为模板，利用所述引物F和R，进行PCR扩增反应；
[0014] 3)检测PCR扩增产物，如果能够扩增出如SeqIDNo. 3所示核苷酸序列的特征条 带，则待测植株为具有较高千粒重的小麦资源。
[0015] PCR扩增体系以 10μ1 计为：模板DNA100ng，10yM引物F和R各 0·2μ1，2·5πιΜ (1犯130.8 4 1，51]/^1了39〇嫩聚合酶0.12 4 1，含2511111%2+的10\?0?反应缓冲液1.(^1， ddH20 补足至 10μ1。
[0016] PCR扩增程序为：94°C5分钟；94°C50秒，54°C50秒，72°C3分钟，36个循环； 72°C10 分钟。
[0017] 优选地，步骤3)中采用6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测PCR扩增产物，然后银染 显色。
[0018] 本发明还提供用于鉴定较高千粒重小麦种质资源的PCR检测试剂盒，所述检测试 剂盒包含用于扩增所述与小麦千粒重相关的Indel分子标记的引物F和R。
[0019] 本发明进一步提供与小麦千粒重相关的Indel分子标记在小麦分子标记辅助育 种中的应用。
[0020] 本发明在前人研究的基础上，以NCBI上公布的小麦TaGSKl基因序列为模板 设计引物，根据不同千粒重小麦品种豫麦8679及和尚麦之间的序列差异开发了与小 麦千粒重相关的Indel分子标记，该标记不同的等位变异能够解释千粒重表型变异的 7. 9% -11. 8%，其中，扩增产物大小为624bp的条带对千粒重的增加具有增效作用，扩增产 物大小为609bp的条带对千粒重的降低具有增效作用。该分子标记的开发为高产小麦分子 辅助育种提供了一条可行的途径。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明实施例2中Indel分子标记在不同小麦品种中的等位类型分析；其 中，泳道1-23分别为和尚麦、白火麦、小玉花、藁优9415、横优18、宝麦8、郑麦366、西农 979、豫麦8679、众麦1号、新19、晋麦41、京冬10、御国、河农638、白芒红、郑麦98、M013、 M016、白皮224、石新618、万县白麦子、邯5030。
【具体实施方式】
[0022] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实 施例均按照常规实验条件，如Sambrook等分子克隆实验手册（SambrookJ&RussellDW， Molecularcloning:alaboratorymanual，2001)，或按照制造厂商说明书建议的条件。
[0023] 以下实施例中测序由生工生物工程上海（股份）有限公司完成。
[0024] 实施例1小麦TaGSKl基因功能标记的开发
[0025] 根据NCBI上公布的小麦TaGSKl基因的序列（Genbank:AF525086)，利用Primer Premier5. 0软件设计了一对在豫麦8679及和尚麦两个品种间具有多态性的Indel引物， 并在千粒重差异显著的小麦品种间进行筛选，进一步在重组自交系群体（RILs)和自然群 体中分析其对表型的作用，获得了一对有特异性差异的引物，引物序列如下：
[0026] 上游引物F:5' -CGCAAATCAAAGCTCACC-3'（SeqIDNo. 1)
[0027] 下游引物R:5' -CCATCCTACAAAGGCACA-3'（SeqIDNo. 2)
[0028] 实施例2小麦TaGSKl基因不同的基因型与粒重的相关性
[0029] 1、小麦籽粒千粒重的测定