一种与甘蓝型油菜开花期主效QTL位点连锁的分子标记及其应用

本发明涉及植物分子遗传育种领域，特别是涉及一种与甘蓝型油菜开花期主效qtl位点连锁的分子标记及其应用。

背景技术：

1、开花是高等植物生长过程中的重要转折点，表示植物由营养生长向生殖生长转变。在外界环境因素和植物内源物质共同作用下，植物从幼苗阶段生长发育到成株期并经诱导而开花，这在植物的一生中是最为重要的阶段。植物不同于动物，植物只有不断改变自身来适应外界环境，才能更好地生存；这就是达尔文《进化论》的中心思想：物竞天择，适者生存。作物由营养生长向生殖生长转变的时间决定着作物能否适时开花，而作物能否适时开花最终决定着作物的产量和品质。甘蓝型油菜是我国重要的油料作物之一，根据其开花是否需要春化将甘蓝型油菜分为冬油菜、半冬性油菜和春油菜三种生态型。深入研究甘蓝型油菜开花调控机理将有助于育种家培育出能够适应国内不同生态环境的油菜优良品种，对于确保高产与稳产具有重要意义。

2、针对甘蓝型油菜开花基因的研究，目前常用的有两种克隆开花基因的策略：一种是参照模式植物拟南芥中开花基因的信息，在甘蓝型油菜中直接进行同源序列法分离，得到各个拷贝之后，在材料中进行开花基因的表达量分析(tadege et al 2001；zou et al2012；calderwood et al2021)。第二种策略是利用不同群体从正向遗传学的角度来定位甘蓝型油菜开花期qtl。其中很多研究是基于双亲的连锁作图分析，基于该策略，研究人员找到了开花调控中比较重要的基因如flc、ft基因在甘蓝型油菜中的不同拷贝，并且发现了这些拷贝在功能上有强弱的分化(raman et al 2013；代书桃2015；chen et al 2018；tudoret al 2020；xu et al 2021)。此外，近年来大量研究是基于自然群体的关联作图分析，通过自然群体发现了很多snp标记位于开花基因区域，这些snp标记后期可以很好的用于分子育种中(raman et al 2016；xu et al 2016；li et al 2018；lu et al 2019；vollrath etal 2021)。

3、为了丰富甘蓝型油菜开花期的研究，本发明拟通过构建dh群体及其高密度遗传图谱，定位一个与甘蓝型油菜开花期主效qtl位点紧密连锁的分子标记，为甘蓝型油菜早花早熟育种改良提供新的思路。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种与甘蓝型油菜开花期主效qtl位点连锁的分子标记及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明为甘蓝型油菜早花早熟育种改良提供了优良的分子标记，通过该分子标记辅助选择选育早花材料进而可培育出早花、早熟油菜，具有准确性好、效率高、性价比高的优点。

2、本发明采用简化基因组测序的方法，针对双亲及178份dh材料进行基因组测序，然后通过基于snp的bin标记分析，进行该群体遗传图谱的构建。结合三年六个重复的开花期表型数据，采用winqtlcart2.5软件的复合区间作图标准模型(model 6)进行三年六重复开花期qtl的检测，进一步确定主效qtl的稳定性。本发明发现了位于染色体c02上的一个主效开花时间qtl，命名为cqdtf-c02，该qtl是一个环境稳定的qtl。本发明预测了该qtl的候选基因，并为cqdtf-c02基因位点开发了紧密连锁的插入缺失(indel)标记。这项研究的结果增强了对开花时间分子调控机理的理解，并提供了可用于油菜开花时间性状育种的分子标记。

3、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

4、本发明提供一种甘蓝型油菜开花时间主效qtl位点的分子标记，所述分子标记为indel分子标记，其核苷酸序列如seq id no：3所示。

5、本发明还提供一种扩增上述的分子标记的引物组，所述引物组的核苷酸序列如seq id no：1-2所示。

6、本发明还提供一种含有上述引物组的试剂盒。

7、本发明还提供一种根据上述的分子标记或上述的引物组或上述的试剂盒在甘蓝型油菜育种中的应用。

8、本发明还提供一种根据上述的分子标记或上述的引物组或上述的试剂盒在筛选甘蓝型油菜早花品种中的应用。

9、本发明还提供一种筛选甘蓝型油菜早花品种的方法，以待测甘蓝型油菜样品的基因组dna为模板，利用上述的引物组对模板进行pcr扩增，将扩增产物进行电泳检测。

10、进一步地，若电泳检测结果显示出200bp的电泳条带，则样品为甘蓝型油菜晚花品种，若无200bp的电泳条带，则样品为甘蓝型油菜早花品种。

11、进一步地，所述pcr扩增的体系为：dna模板2μl、2×tap pcr mix 5μl、上下游引物共1μl和ddh2o 2μl。

12、进一步地，所述pcr扩增的程序为：94℃预变性3min；94℃变性30s，60℃退火30s，72℃延伸45s，共35个循环；72℃延伸10min。

13、本发明公开了以下技术效果：

14、本发明通过构建dh群体及其高密度遗传图谱，成功定位了一个甘蓝型油菜主效开花qtl位点cqdtf-c02，利用cqdtf-c02区段本身的序列设计了紧密连锁的分子标记：indel标记c2-5，经实验验证，携带该indel标记的株系为晚开花株系，未携带该indel标记的株系为早开花株系。本发明为甘蓝型油菜早花早熟育种改良提供了优良的分子标记，通过分子标记辅助选择选育早花材料进而可培育出早花、早熟油菜，具有准确性好、效率高、性价比高的优点。本发明将有助于油菜开花时间相关基因的克隆、开花时间相关基因功能标记的开发。

技术特征：

1.一种与甘蓝型油菜开花期主效qtl位点连锁的分子标记，其特征在于，所述分子标记为indel分子标记，其核苷酸序列如seq id no：3所示。

2.一种扩增权利要求1所述的分子标记的引物组，其特征在于，所述引物组的核苷酸序列如seq id no：1-2所示。

3.一种含有权利要求2所述引物组的试剂盒。

4.一种根据权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组或权利要求3所述的试剂盒在甘蓝型油菜育种中的应用。

5.一种根据权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组或权利要求3所述的试剂盒在筛选甘蓝型油菜早花品种中的应用。

6.一种筛选甘蓝型油菜早花品种的方法，其特征在于，以待测甘蓝型油菜样品的基因组dna为模板，利用权利要求2所述的引物组对模板进行pcr扩增，将扩增产物进行电泳检测。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若电泳检测结果显示出200bp的电泳条带，则样品为甘蓝型油菜晚花品种，若无200bp的电泳条带，则样品为甘蓝型油菜早花品种。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述pcr扩增的体系为：dna模板2μl、2×tap pcr mix 5μl、上下游引物共1μl和ddh2o 2μl。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述pcr扩增的程序为：94℃预变性3min；94℃变性30s，60℃退火30s，72℃延伸45s，共35个循环；72℃延伸10min。

技术总结
本发明公开了一种与甘蓝型油菜开花期主效QTL位点连锁的分子标记及其应用，属于植物分子遗传育种领域。该分子标记为InDel分子标记，其核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。本发明通过检测甘蓝型油菜中该分子标记的扩增产物，发现携带该InDel标记的株系为晚开花株系，未携带该InDel标记的株系为早开花株系。本发明为甘蓝型油菜早花早熟育种改良提供了优良的分子标记，通过分子标记辅助选择选育早花材料进而可培育出早花、早熟油菜，具有准确性好、效率高、性价比高的优点。本发明将有助于油菜开花时间相关基因的克隆、开花时间相关基因功能标记的开发。

技术研发人员：陈磊,黄伟东,王红娟,何王飞,范志雄,雷伟侠,程昕昕
受保护的技术使用者：安徽科技学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12