水稻籽粒镉含量相关基因LCd-22的SNP分子标记的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物技术领域中水稻籽粒镉含量相关基因的snp分子标记的应用，特 别涉及水稻籽粒镉含量相关基因 LCd-22的SNP分子标记的应用。
【背景技术】
[0002] 单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP)指基因组单个核苷酸 的变异，它是最微小的变异单元，是由单个核苷酸对置换、颠换、插入或缺失所形成的变异 形式。
[0003] 水稻是世界上最重要的粮食作物之一，约有一半以上的人口以稻米为主食。农田 重金属污染是当今世界面临的重大环境问题，受到各界广泛关注。重金属污染具有复杂隐 蔽性、危害持久性，尤其可能通过食物链的富集作用危及人类健康。其中镉是对环境毒性最 大的重金属元素之一，对水稻等粮食作物的安全生产构成严重威胁。
[0004] 镉对有机体有极强的毒害作用，尤其在人类身体中，其半排出周期长达30年，长期 摄取被镉污染的稻米，会增加患肺癌、肾脏和肝脏疾病以及'痛痛病'的几率
[0005] 目前我国约有27.86万hm2受镉污染，其中稻田土壤将近1.33万hm2。在镉污染耕地 中有5-10%的面积产量严重受影响，并且所产粮食均不宜食用。粮食作物的安全问题与人 类健康息息相关，但镉污染农田治理周期长难度大，因此，如何在不浪费现有农田的基础 上，生产出安全的粮食作物显得尤为重要。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的一个技术问题是如何鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量。
[0007] 为了解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：
[0008] A1、TagSNP-266272在鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量中的应用；所述TagSNP-266272是水稻基因组的一个SNP位点，TagSNP-266272是位于水稻第6号染色体上SEQ ID No. 1的第69位核苷酸，其为C或T。
[0009] A2、检测水稻基因组中TagSNP-266272的多态性或基因型的物质在制备鉴定或辅 助鉴定水稻籽粒镉含量产品中的应用;所述TagSNP-266272是水稻基因组的一个SNP位点， TagSNP-266272是位于水稻第6号染色体上SEQ ID No. 1的第69位核苷酸，其为C或T。
[0010] A3、鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量的方法，包括检测待测水稻基因型，根据待测 水稻的基因型鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量:CC基因型的待测水稻籽粒镉含量高于或候 选高于TT基因型的待测水稻籽粒镉含量;CC基因型是水稻基因组中所述TagSNP-266272为C 的纯合型，TT基因型是水稻基因组中所述TagSNP-266272为T的纯合型。
[0011] 上述应用中，SEQ ID No. 1由89个核苷酸组成，SEQ ID No. 1对应于日本晴水稻第6 号染色体第266204-266292位，SEQ ID No. 1的第69位核苷酸为C或T。
[0012] 上述应用中，所述检测水稻基因组中TagSNP-266272的多态性或基因型具体可为 检测水稻基因组中TagSNP-266272的核苷酸种类。所述水稻基因组中TagSNP-266272的基因 型是TT、CC或CT。所述TT是TagSNP-266272为T的纯合型，所述CC是TagSNP-266272为C的纯合 型，所述CT是TagSNP-266272为C和T的杂合型。
[0013] 上述应用中，检测水稻基因组中TagSNP-266272的多态性或基因型的物质可为通 过下述至少一种方法确定水稻基因组中TagSNP-266272的多态性或基因型所需的试剂和/ 或仪器:DNA测序、限制性酶切片段长度多态性、单链构象多态性、变性高效液相色谱和SNP 芯片。其中，SNP芯片包括基于核酸杂交反应的芯片、基于单碱基延伸反应的芯片、基于等位 基因特异性引物延伸反应的芯片、基于"一步法"反应的芯片、基于引物连接反应的芯片、基 于限制性内切酶反应的芯片、基于蛋白DNA结合反应的芯片，及基于荧光分子DNA结合反应 的芯片。
[0014] 上述应用中，检测水稻基因组中TagSNP-266272的多态性或基因型的物质具体可 为扩增包括TagSNP-266272在内的水稻基因组DNA片段的引物对，如由SEQ ID No. 2所示的 单链DNA和SEQ ID No.3所示的单链DNA组成的引物对。
[0015] 上述鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量的方法中，所述待测水稻不为CT基因型的水 稻，所述基因型CT是水稻基因组中所述TagSNP-266272为C和T的杂合型。
[0016] 本发明所要解决的另一个技术问题是如何进行水稻育种。
[0017] 为了解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：
[0018] B1、所述TagSNP-266272在水稻育种中的应用。
[0019] B2、上述鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量的方法在水稻育种中的应用。
[0020] B3、水稻的育种方法，包括:检测水稻基因组中所述TagSNP-266 27 2的多态性，选择 水稻基因组中所述TagSNP-266272为T的纯合型(基因型是TT)的水稻作为亲本进行育种。 [0021 ]上述应用中，所述水稻育种为培育低镉含量水稻品种。
[0022]上述应用中，所述低镉含量水稻品种中的低镉含量是相对于杂交亲本水稻而言。 如果两个杂交亲本水稻籽粒中镉含量相同，所述低镉含量水稻品种的籽粒中镉含量可等于 或低于杂交亲本水稻籽粒中镉含量;如果两个杂交亲本水稻籽粒中镉含量不相同，所述低 镉含量水稻品种的籽粒中镉含量可等于或低于两个杂交亲本水稻籽粒中镉含量较低的杂 交亲本水稻。
[0023]上述应用中，所述低镉含量水稻品种的水稻籽粒镉含量具体可小于0.2mg/kg。
[0024] B3所述水稻的育种方法可用于培育低镉含量水稻品种。检测水稻基因组中所述 TagSNP-266272的多态性可通过扩增水稻基因组中包括SEQ ID No. 1的第69位核苷酸在内 的DNA片段的引物对进行PCR产物，根据PCR产物的序列确定水稻基因组中所述TagSNP-266272的多态性。所述引物对具体可为由SEQ ID No.2所示的单链DNA和SEQ ID No.3所示 的单链DNA组成的引物对。
[0025] 本申请中，所述TagSNP-266272的物理位置是基于水稻品种日本晴的基因组序列 确定的，TagSNP-266272对应于水稻品种日本晴第6号染色体上第266272位，其核苷酸为C或 T。水稻品种日本晴第6号染色体的核苷酸序列如GenBank Accesion Number AP014962.1GI:937920774(Update Date是2015年 10月 10日，0CT10,2015)所示。
[0026] 下述1)-3)中任一种产品也属于本发明的保护范围：
[0027] 1)SEQ ID No.l所示的DNA分子；
[0028] 2)扩增水稻基因组中包括SEQ ID No.l的第69位核苷酸在内的DNA片段的引物对；
[0029] 3)由SEQIDNo.2所示的单链DNA和SEQIDNo.3所示的单链DNA组成的引物对。
[0030] 实验证明，94%的基因型TT(TagSNP-266272为T的纯合型）的水稻品种的籽粒镉含 量均低于〇.2mg/kg，94%的基因型CC(TagSNP-266272为C的纯合型)水稻品种的籽粒镉含量 均高于0.2mg/kg。说明本发明的TagSNP-266272是水稻籽粒镉含量相关的SNP分子标记，可 用于水稻籽粒镉积累的早期预测和筛选，可用于水稻分子标记辅助选择育种，可用于低镉 水稻的选育。TagSNP-266272的多态性直接以DNA的形式表现，在水稻的各个组织及各个发 育阶段均可检测到，有利于更方便快捷地预测水稻耐镉性。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐 明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
[0032] 下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
[0033] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0034] 实施例1、TagSNP-