水稻穗发育基因OsMADS17的变异位点及应用

本发明涉及水稻育种领域，尤其涉及水稻穗发育基因osmads17的一个变异位点及应用。

背景技术：

1、水稻是世界上最重要的粮食作物之一，进一步提高水稻的单位面积产量，对于确保我国乃至世界的粮食安全至关重要。培育良种是提高水稻单位面积产量的重要途径，这依赖于对影响水稻产量的遗传变异的挖掘。单位面积有效穗数、每穗颖花数以及千粒重是构成水稻产量的三个要素，其中，每穗颖花数被认为是育种实践中提高水稻产量的关键性状。在中国过去40年的育种实践中，水稻产量的增加主要由三个要素中每穗颖花数的增加所贡献(li g,zhang h,li j,et al.genetic control of panicle architecture inrice[j].the crop journal,2021,9(3):590-597.)。

2、每穗颖花数是由多基因控制的复杂数量性状。利用图位克隆技术，目前已经有多个控制每穗颖花数的基因被克隆。然而，大量的影响每穗颖花数的基因及序列变异仍有待被发掘。发掘的功能变异可用于开发分子标记，指导水稻每穗颖花数的分子育种。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了水稻穗发育基因osmads17的一个变异位点及其应用，为水稻每穗颖花数的分子育种提供了靶点。本发明的变异位点osmads17-v1起始于基因组irgsp 1.0(ncbi登录号gcf_001433935.1)的第四染色体29307485bp处，向下游29307685bp处延伸，长度不超过200bp。根据该位点序列缺失情况，可将osmads17划分3种单倍型。hap1型在osmads17-v1处的序列为参考型，osmads17表达最高，每穗颖花数最低(138个)；hap2型在osmads17-v1处的序列缺失11bp，osmads17表达中等，每穗颖花数中等(148个)；hap3型在osmads17-v1处的序列缺失39bp，osmads17表达最低，每穗颖花数最高(160个)。本发明在育种过程中，可根据本发明检测目标材料中osmads17-v1的序列变异类型，针对增加或减少每穗颖花数的育种目标选择合适的供体单倍型进行定向改良。

2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

3、本发明提供了一种水稻穗发育基因osmads17的变异位点osmads17-v1在调控水稻每穗颖花数和产量育种中的应用，所述变异位点osmads17-v1起始于基因组irgsp 1.0的第四染色体29307485bp处，向下游29307685bp处延伸，长度不超过200bp。优选长度为40～50bp。

4、本发明还提供了一种上述的变异位点osmads17-v1在调控水稻每穗颖花数和产量育种中的应用。

5、本发明还提供了一种检测变异位点osmads17-v1序列变异情况的试剂盒在调控水稻每穗颖花数中的应用，其特征在于：所述变异位点osmads17-v1以基因组irgsp 1.0的第四染色体29307485bp处碱基为起始位点，向下游29307685bp延伸不超过200bp，

6、当所述变异位点osmads17-v1的序列与参考基因组(irgsp 1.0，ncbi登录号gcf_001433935.1)一致时，自osmads17-v1的起始位点起(含该起始位点)，下游40bp核苷酸序列(序列1)为

7、ctaagggggtgtttgggtccaaacaccccccctaatact t，如seq id no:1所示；且此时含有该序列的osmads17等位基因为hap1型；

8、或，当所述变异位点osmads17-v1的序列缺失11bp时，即区间为chr04:29307503-29307513的序列“ccaaacacccc”缺失时，自osmads17-v1的起始位点起(含该起始位点)，下游40bp核苷酸序列(序列2)为ctaagggggtgtttgggtccctaatacttatcatgtcatg，如seq idno:2所示；且此时含有该序列的osmads17等位基因为hap2型；

9、或，当所述变异位点osmads17-v1的序列缺失39bp时，即区间为chr04:29307486-2930752的序列“taagggggtgtttgggtccaaacaccccccctaatactt”缺失时，自osmads17-v1的起始位点起(含该起始位点)，下游40bp核苷酸序列(序列3)为catcatgtcatggacgaacaaataatggcaaataggcagt，如seq id no:3所示；且此时含有该序列的osmads17等位基因为hap3型。

10、进一步地，所述含hap1型、hap2型和hap3型osmads17等位基因的水稻每穗颖花数是逐次增加的。

11、本发明还提供了一种检测变异位点osmads17-v1序列缺失情况的试剂盒在产量育种中的应用。

12、本发明还提供了一种估计水稻每穗颖花数或辅助水稻每穗颖花数育种的方法，上述包括如下步骤：

13、(1)提取待测水稻材料的基因组dna；

14、(2)设计引物进行pcr扩增测序或全基因组测序；

15、(3)通过将所得序列与基因组序列比对，确定osmads17-v1变异位点的缺失情况，确定该待测水稻材料的单倍型类型；

16、(4)根据所检测水稻材料的osmads17等位基因型选择育种策略。

17、本发明有益效果：

18、在育种过程中，利用本发明可根据目标材料中osmads17-v1的序列变异类型选择合适的育种策略，以达到育种目标。如育种目标是需要增加每穗颖花数，而目标材料中osmads17-v1的序列为hap1型，则可选择具有hap2型或hap3型的供体材料，通过杂交及与目标受体材料的多次回交，将供体的osmads17等位基因导入受体材料，每次通过检测后代材料中osmads17-v1的序列确定导入是否成功。如育种目标是需要减少每穗颖花数，而目标材料中osmads17-v1的序列为hap3型，则可选择具有hap1型或hap2型的供体材料，通过杂交及与目标受体材料的多次回交，将供体osmads17等位基因导入受体材料，每次通过检测后代材料中osmads17-v1的序列确定导入是否成功。

技术特征：

1.一种水稻穗发育基因osmads17的变异位点osmads17-v1在调控水稻每穗颖花数和产量育种中的应用，其特征在于，所述变异位点osmads17-v1起始于参考基因组irgsp 1.0的第四染色体29307485bp处，向下游29307685bp处延伸，长度不超过200bp。

2.一种权利要求1所述的变异位点osmads17-v1在调控水稻每穗颖花数和产量育种中的应用。

3.一种检测变异位点osmads17-v1序列变异情况的试剂盒在调控水稻每穗颖花数中的应用，其特征在于：所述变异位点osmads17-v1以基因组irgsp 1.0的第四染色体29307485bp处碱基为起始位点，向下游29307685bp延伸不超过200bp，

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述含hap1型、hap2型和hap3型osmads17等位基因的水稻，其每穗颖花数是逐次增加的。

5.一种检测变异位点osmads17-v1序列缺失情况的试剂盒在产量育种中的应用。

6.一种估计水稻每穗颖花数或辅助水稻每穗颖花数育种的方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及水稻育种领域，尤其涉及一种水稻穗发育基因OsMADS17的变异位点及应用。所述变异位点OsMADS17‑V1起始于基因组IRGSP 1.0的第四染色体29307485bp处，向下游29307685bp处延伸，长度不超过200bp。根据该位点序列缺失情况，可将OsMADS17划分3种单倍型。在育种过程中，可根据本发明检测目标材料中OsMADS17‑V1的序列变异类型，针对增加或减少每穗颖花数的育种目标选择合适的供体单倍型进行定向改良。

技术研发人员：谢为博,明路长,李旭,吴昌银,符德保
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19