一种玉米基因ZmPOP10的Indel分子标记及其应用

本发明涉及分子遗传学领域，特别是涉及一种玉米基因zmpop10的indel分子标记及其应用。

背景技术：

1、玉米是重要的粮食作物，对我国粮食安全和经济发展有重要的影响。玉米在生长过程中易遭受干旱、盐害、化学毒性等各种非生物胁迫，导致减产甚至绝收。提高玉米对非生物胁迫的耐受性，可以增加玉米产量。分子标记、基因型鉴定等技术手段有助于筛选优异玉米种质资源。indels(插入/缺失)是一种重要的分子遗传标记，具有分布广，检测方便的优点，对于玉米分子育种有重要的意义。

2、prolyloligopeptidase(pop)pop10是一个类脯氨酰寡肽酶，属于α/β水解酶超家族蛋白(α/βhydrolasesuperfamilyproteins,abh)。在各种生物体中的生物学功能范围广泛，包括生物合成、代谢、信号转导和基因调控。pop具有水解酶活性，可以水解脯氨酸残基羧基端的肽键。目前对该酶的报道主要集中在动物方面，在植物中的研究较少，其具体的生理作用和生理底物尚不清楚。ibmas，一个植物中新发现的α/β水解酶基因，其过表达可以显着增强转基因甘薯植物的耐盐性。对异源表达鹰嘴豆metallothionein1(mt1)基因的拟南芥进行干旱处理，发现α/β水解酶超家族蛋白大量上调以应答干旱。在玉米中，对zmpop10基因进行相关研究，探究其关键位点变异与玉米耐逆性的关系，有助于筛选玉米优异种质。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种玉米基因zmpop10的indel分子标记及其应用，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种玉米基因zmpop10的indel分子标记，所述indel分子标记包括indel-1分子标记和indel-2分子标记，所述indel-1分子标记的核苷酸序列为ccttagt，所述indel-2分子标记的核苷酸序列如seq id no.8所示。

4、本发明发现在玉米基因zmpop10的内含子区域存在两个indel标记，indel-1分子标记位于第6号染色体的161845470位置，等位基因为7bp的插入/缺失；indel-2分子标记位于第6号染色体的161845610位置，等位基因为15bp的插入/缺失。

5、本发明还提供一种扩增所述indel分子标记的引物组合，包括如seq id no.1-2所示的引物对和如seq id no.3-4所示的引物对；其中，如seq id no.1-2所示的引物对用于扩增indel-1分子标记，如seq id no.3-4所示的引物对用于扩增indel-2分子标记。

6、本发明还提供一种所述的indel分子标记或所述的引物组合在检测玉米基因zmpop10中的应用。

7、本发明还提供一种用于检测玉米单倍型或根尖数性状的试剂盒，包括所述的引物组合。

8、本发明还提供一种检测玉米单倍型的方法，包括以下步骤：

9、(1)提取待测玉米样本的基因组dna；

10、(2)以所述基因组dna为模板，采用所述的引物组合进行pcr扩增；

11、(3)pcr扩增产物进行电泳检测，若只出现与indel-1分子标记相同的电泳条带，则所述待测玉米样本的单倍型记为hap_1；若未出现与indel-1分子标记相同且未出现与indel-2分子标记相同的电泳条带，则所述待测玉米样本的单倍型记为hap_2；若同时出现与indel-1分子标记和indel-2分子标记相同的电泳条带，则所述待测玉米样本的单倍型记为hap_3；若只出现与indel-2分子标记相同的电泳条带，则所述待测玉米样本的单倍型记为hap_4。

12、本发明还提供一种所述的indel分子标记或所述的引物组合在检测玉米根尖数性状中的应用。

13、本发明还提供一种检测玉米根尖数性状的方法，包括以下步骤：

14、(1)提取待测玉米样本的基因组dna；

15、(2)以所述基因组dna为模板，采用所述的引物组合进行pcr扩增；

16、(3)pcr扩增产物进行电泳检测，若未出现与indel-1分子标记相同且未出现与indel-2分子标记相同的电泳条带，则所述待测玉米样本为根尖数多的性状；若同时出现indel-1分子标记和indel-2分子标记相同的电泳条带，则所述待测玉米样本为根尖数少的性状。

17、本发明还提供所述的indel分子标记、所述的引物组合或所述的试剂盒在玉米分子辅助育种中的应用。

18、本发明还提供所述的indel分子标记、所述的引物组合或所述的试剂盒在玉米种质资源鉴定中的应用。

19、本发明公开了以下技术效果：

20、本发明提供的indel分子标记在干旱条件与正常浇水下均与玉米材料的根尖数显著相关，7bp的indel-1缺失和15bp的indel-2插入共同影响了玉米根尖数量的性状，使玉米根尖数量减少，该indel分子标记可用于筛选在正常浇水和干旱条件下根尖数均具有显著差异的材料。本发明的indel分子标记可用于玉米分子辅助育种和优质种质资源鉴定，加速玉米耐旱材料的创制和新品种选育进程。

技术特征：

1.一种玉米基因zmpop10的indel分子标记，其特征在于，所述indel分子标记包括indel-1分子标记和indel-2分子标记，所述indel-1分子标记的核苷酸序列为ccttagt，所述indel-2分子标记的核苷酸序列如seq id no.8所示。

2.一种扩增权利要求1所述indel分子标记的引物组合，其特征在于，包括如seq idno.1-2所示的引物对和如seq id no.3-4所示的引物对；其中，如seq id no.1-2所示的引物对用于扩增indel-1分子标记，如seq id no.3-4所示的引物对用于扩增indel-2分子标记。

3.一种如权利要求1所述的indel分子标记或如权利要求2所述的引物组合在检测玉米基因zmpop10中的应用。

4.一种用于检测玉米单倍型或根尖数性状的试剂盒，其特征在于，包括权利要求2所述的引物组合。

5.一种检测玉米单倍型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.一种如权利要求1所述的indel分子标记或如权利要求2所述的引物组合在检测玉米根尖数性状中的应用。

7.一种检测玉米根尖数性状的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求1所述的indel分子标记、权利要求2所述的引物组合或权利要求4所述的试剂盒在玉米分子辅助育种中的应用。

9.如权利要求1所述的indel分子标记、权利要求2所述的引物组合或权利要求4所述的试剂盒在玉米种质资源鉴定中的应用。

技术总结
本发明公开了一种玉米基因ZmPOP10的Indel分子标记及其应用，属于分子遗传学领域。所述Indel分子标记包括Indel‑1和Indel‑2，所述Indel‑1的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示，所述Indel‑2的核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示。本发明还提供了一种扩增上述Indel分子标记的引物组合，包括如SEQ ID NO.1‑2所示的引物对和如SEQ ID NO.3‑4所示的引物对。本发明提供的Indel分子标记在干旱条件与正常浇水下均与玉米材料的根尖数显著相关，可用于玉米分子辅助育种和优质种质资源鉴定，加速玉米耐旱材料的创制和新品种选育进程。

技术研发人员：卢艳丽,徐洁,刘天红,唐鑫,王瑶,刘彦君,奉小菊,杨博,张潇月,吴锋锴,汪青军,冯宣军
受保护的技术使用者：四川农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14