一种与小麦苗期侧根数目基因座紧密连锁的分子标记及其应用

本发明涉及生物，尤其是一种与小麦苗期侧根数目主效qtl紧密连锁的分子标记、其检测引物及其在作物选种培育中的应用。

背景技术：

1、小麦（triticum aestivum l.）是我国第二大口粮作物，其产量和品质直接关系到国家粮食安全和人民生活水平。小麦根系是植株生长发育的基础，也是吸收矿质元素和水分的重要器官，其形态数量性状、活力与地上部生长发育及产量和品质具有密切关系。小麦能否获得高产优质很大程度取决于根系生长发育情况。而侧根作为决定小麦整体根系结构构成的主要因素之一，是小麦根系吸收网络的重要组成部分，在固定植株、扩大根系吸收面积及增强根系生理功能等方面具有重要意义。

2、侧根是一个受多基因控制的复杂数量性状，而qtl定位是侧根性状育种中常用的研究方法，可以将不同的等位基因导入优良品种，通过分子育种产生所需要的根系表型。因此，研究小麦主效qtl定位及开发其紧密连锁的分子标记，发掘侧根数目的优异等位基因并将其利用于育种中，将有助于培育出根系活力较强的高产优质小麦新品种，保障我国粮食安全。

3、迄今，利用多个不同遗传背景以及多个作图群体在小麦不同染色体上已检测到一些侧根相关性状qtl位点。但是研究所用遗传群体和分子标记的差异，定位的侧根相关性状qtl置信区间较大，其连锁标记距离目标基因较远，加上遗传背景等因素的影响，导致与侧根性状qtl连锁的分子标记不能有效用于小麦根系育种。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种与小麦苗期侧根数目基因座紧密连锁的分子标记及其应用。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

3、一种分子标记，以苗期的小麦基因组 dna 为模板，以seq id no：2和seq id no：3所示的人工核苷酸序列为引物对经 pcr 扩增得到。

4、一种分子标记，与小麦苗期侧根数目的数量性状基因座紧密连锁，所述分子标记包含seq id no：1所示的序列。

5、一种分子标记，其核苷酸如seq id no：1所示。

6、上述的分子标记，所述数量性状基因座为小麦苗期侧根数目主效qtl  qlrn-5d。

7、包含上述分子标记的载体同样在本发明的保护范围之内。

8、包含上述分子标记的重组细胞同样在本发明的保护范围之内。

9、包含上述载体的重组细胞同样在本发明的保护范围之内。

10、一种引物对，用于扩增与小麦苗期侧根数目主效qtl紧密连锁的分子标记。

11、所述引物对的引物1的核苷酸为seq id no：2所示序列，引物2的核苷酸为seq idno：3所示序列。

12、一种检测试剂盒，包含上述引物对当中的一条或两条。

13、一种辅助鉴定小麦苗期侧根数目性状的方法，包括以下步骤：根据上述分子标记的核苷酸序列设计引物，以被检测小麦基因组 dna 为模板进行扩增，并判断扩增产物中是否存在该分子标记。

14、制备上述引物对的方法，包括将上述的两条单链dna分别单独包装的步骤。

15、用于鉴定或辅助鉴定小麦苗期侧根数目性状的产品，所述产品含有上述的引物对。

16、用于鉴定或辅助鉴定小麦苗期侧根数目性状的方法，检测待测小麦种质资源中是否携带小麦苗期侧根数目qtl  qlrn-5d，主要包括以下步骤：

17、（1）提取待测小麦叶片的基因组dna；

18、（2）以待测小麦叶片的基因组dna为模板，采用权利要求4所述的引物对进行pcr扩增；

19、（3）将上述pcr产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳，若电泳产物存在大小为227bp的dna片段，说明待测小麦携带苗期侧根数目增多的 qlrn-5d位点，否则，该小麦品种或品系不具有增加小麦苗期侧根数的 qlrn-5d位点。

20、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤（2）中所述pcr扩增的体系为10μl，包括：1μl浓度为2μmol/l的seq id no:2所示的上游引物；1μl浓度为2μmol/l的seq id no:3所示的下游引物；2μl浓度为100ng/μl以上的dna模板；5μl 2×3g taq master mix；1μl ddh2o，

21、作为本发明的一种优选技术方案，所述pcr扩增程序如下：95℃预变性3min；95℃变性15s，59℃退火15s，72℃延伸20s，30个循环；72℃延伸5min；4℃保存。

22、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤（3）中，选用10%的非变性聚丙烯酰胺凝胶，每100ml凝胶溶液中含有9.75g丙烯酰胺和0.25gn,n´-亚甲基双丙烯酰胺。

23、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明开发的分子标记 qau5d-735可用于检测小麦品种（系）中是否含有增加苗期侧根数目的qtl位点，在小麦幼苗期就能够快速筛选出目标株系，能够大大加快小麦根系构型育种进程。

技术特征：

1.一种分子标记，其特征在于： 所述分子标记以苗期的小麦基因组 dna 为模板，以seq id no：2和seq id no：3所示的人工核苷酸序列为引物对经 pcr 扩增得到。

2.一种分子标记，其特征在于：所述分子标记与小麦苗期侧根数目的数量性状基因座紧密连锁，所述分子标记包含seq id no：1所示的序列。

3.根据权利要求2所述的分子标记，其特征在于：所述分子标记的核苷酸如seq id no：1所示。

4.根据权利要求2所述的分子标记，其特征在于：所述数量性状基因座为小麦苗期侧根数目主效qtl qlrn-5d。

5.包含权利要求 1-4 任一项所述分子标记的载体。

6.包含权利要求 1-4 任一项所述分子标记的重组细胞或者包含权利要求5所述载体的重组细胞。

7.一种引物对，其特征在于：所述引物对用于扩增与小麦苗期侧根数目主效qtl紧密连锁的分子标记。

8.根据权利要求7所述的引物对，其特征在于：所述引物对的引物1的核苷酸为seq idno：2所示序列，引物2的核苷酸为seq id no：3所示序列。

9.一种检测试剂盒，其特征在于：包含权利要求8所述引物对当中的一条或两条。

10.一种辅助鉴定小麦苗期侧根数目性状的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据权利要求 1所述分子标记的核苷酸序列设计引物，以被检测小麦基因组 dna 为模板进行扩增，并判断扩增产物中是否存在该分子标记；所述引物对采用权利要求7所述的引物对。

技术总结
本发明公开了一种与小麦苗期侧根数目基因座紧密连锁的分子标记及其应用。所述分子标记的核苷酸为序列表中SEQ ID NO：1所示的序列；所述检测引物的核苷酸为SEQ ID NO：2和SEQ ID NO：3所示的序列。本发明还包括一种辅助鉴定小麦苗期侧根数目性状的方法，根据所述分子标记的核苷酸序列设计引物，以被检测小麦基因组DNA为模板进行扩增，并判断扩增产物中是否存在该分子标记。本发明能够用来检测小麦品种/系中是否含有增加侧根数目的QTL位点，能够用于小麦优良根系构型的育种选育。

技术研发人员：王会芳,付晓凤,张玉梅,齐彤
受保护的技术使用者：青岛农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12