与绿豆株高相关的分子标记引物及其应用与株高鉴定方法

本发明涉及分子生物学领域中的一种分子标记引物及其应用与方法，尤其涉及一种与绿豆株高相关的分子标记引物、所述引物的应用以及绿豆资源株高的鉴定方法。

背景技术：

1、绿豆作为豆科作物，具有固氮能力，可培肥、改良土壤。因此，绿豆常与水稻、小麦等轮作，具有减施氮肥，减轻病、虫危害，提高作物产量，增加经济效益的优势。绿豆具有喜温、耐贫瘠、耐荫、生育期短、适播期长且经济效益高等特点，在高产、优质、高效农业生产中发挥了重要作用。绿豆营养丰富，籽粒蛋白质含量高达19.5％～33.1％，高于水稻、小麦、玉米等禾谷类作物，属高蛋白、中淀粉、低脂肪类食物。不仅如此，绿豆还富含多种矿质元素、维生素、及活性物质，具有解毒、抗菌抑菌、抗过敏、降血脂、降血压、抗肿瘤、预防癌症等功效，属于医食两用作物。绿豆可以被加工为粉、汤、粥、面条等多种形式的食品，深受大众喜爱，其秸秆也可加工为饲料。

2、绿豆株高与品种倒伏性、产量等性状紧密相关。绿豆株高鉴定多采用田间种植直接观察的方法，这种方法容易受到种植季节的限制。此外，绿豆株高性状容易受外界环境如水肥、温度、光照的影响，从而影响结果的准确性。同时也给不同地区间绿豆引种造成一定的困难。与绿豆株高相关的qtl研究较少，与株高紧密连锁的分子标记报道也很少，利用标记进行株高的鉴定无相关报道。因此，发掘调控绿豆株高的主效qtl，开发与株高主效qtl紧密连锁的分子标记。不仅有助于基因的精细定位及基因克隆，也可用于分子标记辅助选择，更加高效、便捷的预测或筛选所需株高的绿豆资源。

技术实现思路

1、为解决绿豆株高鉴定受生长季节的限制，减少外界环境及人为因素对绿豆株高鉴定造成的影响。同时，也为解决绿豆株高相关基因基础研究薄弱，无连锁分子标记可用于标记辅助育种的现状，本发明提供一种与绿豆株高相关的分子标记引物、所述引物的应用以及绿豆资源株高的鉴定方法。本发明可在育种低世代对绿豆株高进行精准筛选，降低育种工作量，提高选择的效率。

2、本发明采用以下技术方案实现：一种与绿豆株高相关的分子标记引物，所述引物的分子标记为与调控绿豆株高的株高主效qtl qph3紧密连锁的indel标记r3-29；其中，株高主效qtl qph3定位在绿豆基因组第3染色体分子标记r3-36和r3-19之间69.5kb的区间内，物理位置为8604.6kb～8674.1kb，indel标记r3-29位于第3染色体上8654kb处，indel标记r3-29的前引物序列如序列表seq id no.1所示，后引物序列如序列表seq id no.2所示。

3、作为上述方案的进一步改进，选用矮秆紫茎的绿豆品种潍绿11号为父本，高秆绿茎的绿豆品种苏绿16-10为母本，配制杂交组合；采用单粒传法传代至f5代，f5单株收获后株行种植，获得f6群体，利用f6群体构建遗传连锁图谱将所述主效qtl qph3初步定位在第3号染色体上标记r3-15和r3-19之间。

4、作为上述方案的进一步改进，利用4个在r3-15和r3-19之间存在交换的f4:5家系对qph3进行精细定位，将qph3的定位区间缩小至分子标记r3-36和r3-19之间69.5kb的区间内，物理位置为8604.6kb～8674.1kb。

5、本发明还提供上述任意与绿豆株高相关的分子标记引物在绿豆资源株高鉴定中的应用，其中，所述分子标记用于预测或鉴定绿豆种质资源株高，绿豆资源基因型和表型间表现为极显著的相关性。

6、本发明还提供上述任意与绿豆株高相关的分子标记引物在对bc4f2群体株高鉴定中的应用，其中，若标记r3-29对绿豆的扩增产物为212bp，则绿豆资源具有较矮的株高表型；若标记r3-29对绿豆的扩增产物为268bp或212/268bp，则绿豆资源具有较高的株高表型。

7、本发明还提供上述任意与绿豆株高相关的分子标记引物在绿豆品种/品系株高鉴定中的应用，其中，若标记r3-29对绿豆资源的扩增产物为212bp，则绿豆资源具有较矮的株高表型；若标记r3-29对绿豆资源的扩增产物为268bp，则绿豆资源具有较高的株高表型。

8、本发明还提供一种绿豆资源株高的鉴定方法，其包括以下步骤：

9、开发出与调控绿豆株高的株高主效qtl qph3紧密连锁的分子标记：indel标记r3-29；

10、将株高主效qtl qph3精细定位在绿豆基因组第3染色体分子标记r3-36和r3-19之间69.5kb的区间内，物理位置为8604.6kb～8674.1kb；其中，indel标记r3-29位于第3染色体上8654kb处，indel标记r3-29的前引物序列如序列表seq id no.1所示，后引物序列如序列表seq id no.2所示；

11、用所述indel标记r3-29对绿豆资源的株高进行预测。

12、作为上述方案的进一步改进，利用4个在r3-15和r3-19之间存在交换的家系对株高主效qtl qph3进行精细定位；同时获得了一个与株高主效qtl qph3紧密连锁的indel标记r3-29。

13、作为上述方案的进一步改进，精细定位前，利用f6群体构建遗传连锁图谱和进行qtl分析将株高主效qtl qph3定位于第3染色体上标记r3-15和r3-19之间，物理位置为8504.9kb～8674.1kb。

14、作为上述方案的进一步改进，若绿豆资源基因组在r3-29标记处具有苏绿16-10的等位基因型，则具有较高的株高；若绿豆资源基因组在r3-29标记处具有潍绿11的等位基因型，则具有较矮的株高。

15、作为上述方案的进一步改进，若绿豆资源基因组在r3-29标记处具有苏绿16-10的等位基因型或杂合型，则具有较高的株高表型；若绿豆资源基因组在r3-29标记处与潍绿11的基因型一致，则具有较矮的株高表型。

16、与现有技术相比，本发明具备以下优势：

17、(1)本发明鉴定了一个调控绿豆株高的主效qtl，并开发了与qtl紧密连锁的分子标记。本发明将绿豆容易受外界干扰的株高性状与稳定的分子标记相关联，分析过程可在室内任何时间进行。不仅避免了传统鉴定方法必须在大田种植耗时费力的缺点，也解决了株高鉴定受绿豆生长季节限制的影响。检测过程更加便捷，检测结果更加稳定、准确。减少了外界环境及人为因素对结果的干扰和限制。检测过程更加便捷，检测结果更加稳定、准确。减少了外界环境及人为因素对结果的干扰和限制。

18、(2)本发明的分子标记可以有效的鉴定绿豆株高，一方面有助于绿豆株高主效qtlqph3进一步的的精细定位及基因克隆，另一方面，可用于分子标记辅助选择，在育种低世代对绿豆株高进行精准筛选，降低育种工作量，提高选择的效率。

19、(3)本发明开发的分子标记，可精准的预测绿豆资源株高。若标记r3-29对绿豆资源的扩增产物为212bp，则绿豆资源具有较矮的株高表型；若标记r3-29对绿豆资源的扩增产物为268bp或212/268bp，则绿豆资源具有较高的株高表型。利用40份不同株高表型的绿豆资源进行验证发现，基因型和表型间的相关性达极显著水平，相关系数为0.68。利用标记鉴定表型的准确率高达92.5％。因此，利用该标记可准确预测或鉴定绿豆资源的株高。