一种与文心兰花梗直径相关的SNP分子标记及其应用

本发明属于遗传育种和分子生物学，具体涉及一种与文心兰花梗直径相关的snp分子标记及其应用。

背景技术：

1、文心兰(oncidium hybridum)属于兰科，其中包含超过750个原生种，花朵形态优雅，就像一位舞姿轻盈的少女，因此也常被人们叫做“跳舞兰”或“吉祥兰”，其在兰科中占据着重要的地位。文心兰原产地为中南美地区的巴西、墨西哥和圭亚那等地，主要分布于热带地区，作为世界上最重要的切花品种之一，自上世纪90年代在我国引种栽培后，全国的切花产业逐步扩增，而栽培品种的选择关系到切花的产量和品质。文心兰切花的等级取决于花梗的质量，在海南省《文心兰切花产品质量等级标准》中，明确要求鲜切花需要拥有完整的外观、清新的香气和坚韧的花梗，在外观完整的前提下，花梗质量越好，切花价值越高。

2、花梗的直径是指花梗的横截面直径，即从一侧到另一侧的最宽距离。花梗的直径可以根据具体情况而有所变化，不同植物的花梗直径范围也有所差异。鲜切花对花梗直径的要求通常取决于花朵的大小和重量，较粗的花梗通常能够提供更好的支撑力，使花朵能够保持直立而不容易倒伏或折断。同时，一般需要较粗的花梗来确保花朵的稳定性；花梗是输送水分和养分到花朵中的通道，较粗的花梗通常能够提供更多的水分和养分，这对于保持花朵的新鲜度和寿命非常重要；较粗的花梗有助于减缓水分蒸发和养分流失，从而延长花朵的寿命。花梗直径的适当大小可以确保花朵在切花后能够保持新鲜和持久的花期。因此，筛选粗梗文心兰品种，有利于文心兰鲜切花市场的发展，具有重要的育种价值。

3、全基因组关联分析(genome-wide association studies,gwas)是一种常用的遗传学研究方法，用于寻找基因与特定性状之间的关联。单核苷酸多态性(singlenucleotide polymorphisms,snp)是遗传学中常见的变异形式，它指的是基因组中单个核苷酸发生变异的位置。gwas和snp之间存在密切的关系，在gwas中会检测出大量的snp，以寻找与感兴趣的性状之间的关联。通过比较携带不同snp变异的个体之间的差异，可以确定某些snp与特定性状的关联程度，同时snp也是基因组关联研究中最常用的标记。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在通过gwas开发出与文心兰花梗直径关联的snp标记，以促进文心兰鲜切花品种的选育。

2、本发明第一方面提供了一个与文心兰花梗直径相关的snp分子标记，该分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示，其中snp位点为seq id no.1所示序列的第401bp处，具有g/a多态性。

3、本发明通过106份文心兰种质资源的简化基因组测序数据，结合文心兰花梗直径的表型数据进行全基因组关联分析，定位筛选出与花梗直径相关的分子标记，研究发现其中位于第05号染色体的56360532bp位置处的snp分子标记orc.chr05:p56360532对文心兰花梗直径的贡献率高，在文心兰花梗直径的调控起着关键作用。

4、本发明第二方面提供了一种开发获取上述snp分子标记的方法，包括以下步骤：

5、a)利用来自不同地区存在遗传性差异的文心兰材料构成关联群体；

6、b)提取关联群体的每份材料的叶片总dna，然后用对群体的dna进行简化基因组测序鉴定群体snp基因型信息；

7、c)通过对snp数据质量过滤筛选高质量群体snp数据集；

8、d)调查关联群体中文心兰材料的花梗直径表型数据；

9、e)结合基因型和花梗直径表型数据，进行全基因组关联分析，鉴定花梗直径显著相关的qtl位点，得到与文心兰花梗直径性状相关的snp分子标记；

10、在上述方法中，步骤d)至少要调查连续两年的花梗直径表型数据。

11、本发明第三方面提供了本发明所述snp分子标记的应用，为a)或b)：

12、a)检测或鉴定文心兰花梗直径的粗细；

13、b)文心兰花梗直径的育种。

14、本发明第四方面提供了一种在苗期或无花期检测或鉴定文心兰花梗直径粗细的方法，包括以下步骤：

15、s1、提取待测文心兰材料的基因组dna；

16、s2、以s1所述基因组dna为模板，扩增得到包含seq id no.1所示序列的目标片段后进行测序，或者直接以基因组dna进行简化基因组测序，以确定待测文心兰材料在seq idno.1所示序列第401bp处的碱基类型。

17、在上述方法中，若待测文心兰材料的碱基类型为gg时，该材料为细花梗，花梗细弱柔软；若待测文心兰材料的碱基类型为aa时，该材料的花梗直径粗壮，具有较强的支撑力。

18、优选地，在上述方法中，步骤s2采用如seq id no.2～3所示的引物进行扩增。更加优选地，步骤s2中的pcr扩增体系为：50ng/μl模板dna 1μl，2×pcr master mix 5μl，10μmol/l正反向引物各0.5μl，ddh2o 3μl，共10μl。

19、本发明第五方面提供了一种文心兰花梗直径的分子标记辅助育种方法，具体为：通过检测文心兰材料在seq id no.1所示序列第401bp处的碱基类型，选择碱基类型为aa的文心兰材料用于辅助育种。

20、本发明第六方面提供了一种用于在苗期或无花期检测或鉴定文心兰花梗直径粗细的检测试剂盒，该试剂盒中包括用于检测文心兰材料snp位点的物质，所述snp位点即seqid no.1所示序列的第401bp处。

21、优选地，在上述检测试剂盒中，包括核苷酸序列如seq id no.2～3所示的引物。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

23、本发明通过106份文心兰种质的简化基因组测序数据，结合文心兰花梗直径的表型数据进行全基因组关联分析，首次定位得到了文心兰中影响花梗直径的qtl位点，并开发了snp分子标记orc.chr05:p56360532，该snp分子标记对文心兰花梗直径性状的贡献率为58.65％，即其对文心兰花梗直径的调控起着关键作用。基于该snp分子标记设计引物，分析结果客观和准确，不受主观因素影响，检测方便快速，育种效率高，加速了文心兰粗梗品种育种进程，对于筛选文心兰鲜切花具有重要意义。

技术特征：

1.一种与文心兰花梗直径相关的snp分子标记，其特征在于，所述分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示，其中snp位点为seq id no.1所示序列的第401bp处，具有g/a多态性。

2.一种获取权利要求1所述snp分子标记的方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求1所述snp分子标记在检测或鉴定文心兰花梗直径中的应用。

4.一种在苗期或无花期检测或鉴定文心兰花梗直径的方法，其特性在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若待测文心兰材料的碱基类型为gg时，该材料为细花梗；若待测文心兰材料的碱基类型为aa时，该材料为粗花梗。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s2所述扩增采用如seq id no.2～3所示的引物进行。

7.一种用于在苗期或无花期检测或鉴定文心兰花梗直径的检测试剂盒，其特征在于，包括用于检测权利要求1所述snp位点的物质。

8.根据权利要求7所述检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括核苷酸序列如seq idno.2～3所示的引物。

9.如权利要求1所述snp分子标记在文心兰粗花梗直径的分子标记辅助育种中的应用。

10.一种文心兰粗花梗直径的分子标记辅助育种方法，其特征在于，通过检测文心兰材料在seq id no.1所示序列第401bp处的碱基类型，选择碱基类型为aa的文心兰材料用于辅助育种。

技术总结
本发明公开了一种与文心兰花梗直径相关的SNP分子标记及其应用，所述分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其中SNP位点为SEQ ID NO.1所示序列的第401bp处，具有G/A多态性。本发明将106份文心兰种质资源简化基因组测序数据，与文心兰花梗直径相关的表型数据进行全基因组关联分析，定位筛选出与花梗直径相关的SNP分子标记Orc.chr05:p56360532，该分子标记在文心兰花梗直径性状的调控中起着关键作用，可用作图位克隆和分子标记辅助选择，从而在苗期或无花期有效筛选得到花梗直径较粗的文心兰品种，加速文心兰鲜切花品种选育进程，对种质资源保护和新品种选育具有重要意义。

技术研发人员：凌鹏,郭璁,唐敏强,张叶,胡旭,刘乐,谢尚潜
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15