与玉米抗旱性相关的InDel位点、分子标记、引物及其应用

本发明属于分子标记，具体涉及与玉米抗旱性相关的indel位点、分子标记、引物及其应用。

背景技术：

1、玉米是主要的粮食作物、饲料作物和重要的能源作物，尤其在作为能源作物上已备受人们关注。但目前许多地区存在着水资源严重不足、蒸发量大、水分流失快、降水变率很大、年际间不稳定等问题。据分析得出，干旱是导致我国玉米产量波动的主要因素；同时受到近年来极端天气的影响，由玉米水资源匮乏而导致玉米产量降低的问题日益突出。因此，玉米抗旱性研究具有重要的现实意义，如何提高玉米的抗旱性已逐渐成为国内外研究的热点。为了避免干旱对玉米产量造成的危害加大，高效发掘与利用种质资源的优良基因，培育具有高产潜力以及环境稳定性的玉米品种已经成为育种家的主要目标。

2、近年来，随着分子生物学的迅猛发展，分子标记技术为抗旱性研究提供了新的途经，国内外不同学者利用不同材料定位了大量与抗旱性相关的qtl位点，并结合分子标记辅助选择技术应用于抗旱玉米品种的选育，同时玉米抗旱的分子机制也得到了进一步的揭示。玉米耐旱qtls的鉴定主要从雌雄开花间隔天数(asi)、持绿度、结穗率、aba、脯氨酸、自由基和籽粒产量等几个方面进行研究。因此，玉米抗旱性研究具有重要的现实意义，如何提高玉米的抗旱性已逐渐成为国内外研究的热点。

3、indel标记，主要指的是两个亲本个体之间所存在的碱基插入或者缺失，利用差异位点设计引物进行pcr扩增，从而寻找差异的分子标记。indel在基因组中具有分布广泛、密度大、数目多、多态性好、稳定性强、容易区分等特点，适用于多个物种。indel标记目前已开始应用于群体遗传分析、种质分析、分子辅助育种以及遗传学等多个领域。随着indel标记的不断开发，有利于优良基因的进一步利用。该标记根据差异大小，可以快速对大量样本进行检测，准确判断其基因型，非常适合用于分子标记辅助选择育种。

4、但目前实际生产中缺乏与干旱相关的snp或indel标记，真正应用于玉米抗旱分子育种，因此深入研究玉米响应干旱胁迫的基因，进而开发紧密连锁的分子标记，对解析玉米响应干旱胁迫的作用机理及培育抗旱高产稳产的玉米新品种具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中缺乏与玉米干旱相关的indel标记的缺陷，提供与玉米抗旱性相关的indel位点、分子标记、引物及其应用。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案进行。

3、本发明的第一方面提供一种与玉米抗旱性相关的indel位点，所述位点位于玉米2号染色体的178050bp位置处，该位点的等位基因没有如seq id no:1所示24bp碱基缺失的玉米为不抗旱玉米植株。

4、本发明的第二方面提供包含所述indel位点开发的分子标记。

5、本发明的一些实施方式中，所述分子标记的核苷酸序列如seq id no:2所示时，没有如seq id no:1所示24bp碱基缺失的玉米为不抗旱玉米；所述分子标记的核苷酸序列如seq id no:3所示时，有如seq id no:1所示24bp碱基缺失的玉米为抗旱玉米。

6、本发明的第三方面提供所述的分子标记的扩增引物。

7、本发明的一些实施方式中，所述扩增引物的核苷酸序列如seq id no:4和seq idno:5所示。

8、本发明的第四方面提供包含所述扩增引物的试剂盒。

9、本发明的第五方面提供所述indel位点、所述分子标记、所述扩增引物或所述试剂盒在鉴定玉米抗旱性中的应用。

10、本发明第六方面提供一种鉴定玉米抗旱性的方法，包括以下步骤：

11、s1，利用ctab法提取待鉴定玉米基因组dna；

12、s2，以所述玉米基因组dna为模版，利用所述的扩增引物进行pcr扩增，得到扩增产物；

13、s3，将所述扩增产物进行测序分析，根据所述测序分析的结果判断玉米植株的抗旱性。

14、本发明的一些实施方式中，s3中，所述判断的标准为：当所述扩增产物5′端第113位有如seq id no:1所示24bp的碱基缺失时，判断为抗旱玉米植株；当所述扩增产物5′端第113位有如seq id no:1所示的24bp碱基插入时，判断为不抗旱玉米植株。

15、本发明第七方面提供所述indel位点、所述分子标记、所述扩增引物或所述试剂盒在培育抗旱玉米植株中的应用。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明所述分子标记可以鉴定玉米抗旱、不抗旱分离群体及自然群体中的不同抗旱株系，还可以用来定位干旱响应基因，为该位点候选基因的克隆奠定基础，还能够玉米抗旱材料的筛选、玉米抗旱性的研究及抗旱分子辅助选择育种提供参考和依据。另外，本发明所述的indel标记indel15为共显性标记，具有高通量、高效率、扩增稳定、检测方便等优点。

技术特征：

1.一种与玉米抗旱性相关的indel位点，其特征在于，所述位点位于玉米2号染色体的178050bp位置处，该位点的等位基因没有如seq id no:1所示24bp碱基缺失的玉米为不抗旱玉米植株。

2.包含权利要求1所述indel位点的分子标记。

3.如权利要求2所述的分子标记，其特征在于，所述分子标记的核苷酸序列如seq idno:2所示时，没有如seq id no:1所示24bp碱基缺失的玉米为不抗旱玉米；所述分子标记的核苷酸序列如seq id no:3所示时，有如seq id no:1所示24bp碱基缺失的玉米为抗旱玉米。

4.权利要求2所述的分子标记的扩增引物。

5.如权利要求4所述的扩增引物，其特征在于，所述扩增引物的核苷酸序列如seq idno:4和seq id no:5所示。

6.包含权利要求4所述扩增引物的试剂盒。

7.如权利要求1所述indel位点、权利要求2所述分子标记、权利要求4所述扩增引物或权利要求6所述试剂盒在鉴定玉米抗旱性中的应用。

8.一种鉴定玉米抗旱性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，s3中，所述判断的标准为：当所述扩增产物5′端第113位有如seq id no:1所示24bp的碱基缺失时，判断为抗旱玉米植株；当所述扩增产物5′端第113位有如seq id no:1所示的24bp碱基插入时，判断为不抗旱玉米植株。

10.如权利要求1所述indel位点、权利要求2所述分子标记、权利要求4所述扩增引物或权利要求6所述试剂盒在培育抗旱玉米植株中的应用。

技术总结
本发明属于分子标记技术领域，具体涉及与玉米抗旱性相关的InDel位点、分子标记、引物及其应用。所述位点位于玉米2号染色体的178050bp位置处，该位点的等位基因没有24bp碱基缺失的玉米为不抗旱玉米植株。本发明还公开了包含该InDel位点的分子标记、分子标记的扩增引物、包含扩增引物的试剂盒及其在鉴定玉米干旱敏感性中的应用。本发明所述分子标记可以鉴定玉米抗旱、不抗旱株系，既可以用来定位干旱响应基因，又能够用于玉米抗旱材料的筛选，对玉米抗旱性的研究及抗旱分子辅助选择育种具有重要作用。

技术研发人员：曹丽茹,鲁晓民,叶飞宇,马晨晨,梁小菡,李伟亚,庞芸芸,张前进,王振华,张新
受保护的技术使用者：河南省农业科学院粮食作物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15