玉米开花期抗旱性相关的InDel分子标记开发与应用

本发明明具体涉及遗传工程中的玉米开花期抗旱性相关的indel分子标记开发与应用领域。

背景技术：

1、玉米(zea mays l.)世界上最重要的粮食作物之一，也是我国种植面积最大、总产最多的粮食作物，在保障粮食安全中发挥了重要的作用。然而我国玉米种植面积的65％分布在干旱和半干旱的雨养农业地区，干旱造成的玉米减产严重威胁国家粮食安全。抗旱玉米品种培育和推广应用是应对干旱危害的主要策略。开花期是玉米对水分最为敏感的时期，作为一种异花授粉作物，开花期受旱将导致散粉-吐丝花期不遇，平均造成籽粒减产约40％，这一时期受旱是所有生育时期中减产最为严重阶段。因此，利用优异的抗旱玉米种质资源，挖掘优异等位基因并开发分子标记，对玉米抗旱分子育种具有重要的理论和应用价值。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是如何提供一种玉米开花期抗旱性相关的indel分子标记。

2、为了解决上述问题，本发明提供了下述应用。

3、indel分子标记或检测所述indel分子标记的物质的下述任一种的应用：

4、a1)在鉴定或辅助鉴定玉米散粉期与吐丝期间隔中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米散粉期与吐丝期间隔的产品中的应用；

5、a2)在鉴定或辅助鉴定玉米散粉期中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米散粉期的产品中的应用；

6、a3)在鉴定或辅助鉴定吐丝期中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米吐丝期的产品中的应用；

7、a4)在制备玉米育种产品中的应用；

8、所述indel分子标记是核苷酸序列为序列2中的第91位-102位的dna分子。

9、上文中，吐丝期是从播种日至植株雌穗的花丝从苞叶中伸出2cm的天数。散粉期(开花期)是从播种日至植株雄穗开始散粉的天数。散粉-吐丝间隔是散粉期和吐丝期之间的间隔时间。

10、上文中，所述散粉期与吐丝期间隔可为干旱胁迫条件下的玉米散粉期与吐丝期间隔。

11、上文中，所述散粉期可为干旱胁迫条件下的散粉期。

12、上文中，所述吐丝期可为干旱胁迫条件下的吐丝期。

13、所述物质可为产品。所述检测物质可包括检测上述indel分子标的试剂、试剂盒和仪器。具体的说，为检测上述indel分子标进行核酸体外扩增所需的引物和/或其他试剂和仪器。

14、为了解决上述问题，本发明还提供了产品。

15、所述产品为含有上述检测所述indel分子标记的物质，且可为下述g1)-g3)中的任一种：

16、g1)检测所述indel分子标记的产品；

17、g2)鉴定或辅助鉴定玉米散粉期与吐丝期间隔中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米散粉期与吐丝期间隔的产品中的应用；

18、g3)鉴定或辅助鉴定玉米散粉期中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米散粉期的产品中的应用；

19、g4)鉴定或辅助鉴定吐丝期间隔中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米吐丝期的产品中的应用；

20、g5)制备玉米育种产品中的应用。

21、为了解决上述问题，本发明还提供了鉴定或辅助鉴定玉米散粉期与吐丝期间隔的方法。

22、所述方法包括检测玉米基因组中是否含有上述的indel分子标记，根据玉米基因组中是否含有所述indel分子标记鉴定或辅助鉴定玉米散粉期与吐丝期间隔：

23、所述基因型为插入型的玉米的散粉期与吐丝期间隔短于或候选短于所述基因型为缺失型的玉米的散粉期与吐丝期间隔，所述插入型是存在上述indel分子标记的纯合型，所述缺失型是不存在上述indel分子标记的纯合型。

24、为了解决上述问题，本发明还提供了鉴定或辅助鉴定玉米散粉期的方法。

25、所述方法包括检测玉米基因组中是否含有上述的indel分子标记，根据玉米基因组中是否含有所述indel分子标记鉴定或辅助鉴定玉米散粉期：

26、所述基因型为插入型的玉米的散粉期早于或候选早于所述基因型为缺失型的玉米的散粉期，所述插入型是存在上述indel分子标记的纯合型，所述缺失型是不存在上述indel分子标记的纯合型。

27、为了解决上述问题，本发明还提供了鉴定或辅助鉴定玉米吐丝期的方法。

28、所述方法包括检测玉米基因组中是否含有上述的indel分子标记，根据玉米基因组中是否含有所述indel分子标记鉴定或辅助鉴定玉米吐丝期：

29、所述基因型为插入型的玉米的吐丝期早于或候选早于所述基因型为缺失型的玉米的吐丝期，所述插入型是存在上述indel分子标记的纯合型，所述缺失型是不存在上述indel分子标记的纯合型。

30、上文中，含有所述indel分子标记的玉米散粉期早于或候选早于不携带所述indel分子标记的玉米的散粉期。

31、上文中，含有所述indel分子标记的玉米吐丝期早于或候选早于不携带所述indel分子标记的玉米的吐丝期。

32、上文中，含有所述indel分子标记散粉期与吐丝期间隔短于或候选短于不携带所述indel分子标记的玉米的散粉期与吐丝期间隔。

33、上文中，吐丝期是从播种日至植株雌穗的花丝从苞叶中伸出2cm的天数。散粉期(开花期)是从播种日至植株雄穗开始散粉的天数。散粉-吐丝间隔是散粉期和吐丝期之间的间隔时间。

34、上文中，缺失型是序列3第90位-91位之间不存在核苷酸是seq id no.1的纯合型。

35、上文中，插入型是序列3第90位-91位之间存在核苷酸是seq id no.1的纯合型。

36、上文中，缺失型的基因组的两条同源染色体均具有如下特征：基因组中序列3(seqidno.3)的第90位-91位之间不存在核苷酸是seq id no.1的12个核苷酸的插入。基因型为缺失型的玉米为缺失型单株。

37、上文中，插入型(的基因组的两条同源染色体均具有如下特征：基因组中序列3(seq idno.3)的第90位-91位之间存在核苷酸是seq id no.1的12个核苷酸的插入。基因型为插入型的玉米为插入型单株。

38、为了解决上述问题，本发明还提供了玉米育种的方法。

39、所述方法包括选择基因组中含有上述indel分子标记的纯合型玉米作为亲本进行育种。

40、上文中，上述方法在玉米育种中的应用。

41、上述的应用、产品火方法中，所述育种的目的包括培育或选育散粉期早和/或吐丝期早和/或散粉期与吐丝期间隔短的玉米。

42、上述的应用、产品、方法或上述的应用、产品或方法中，所述检测所述indel分子标记的物质为如下d1)、d2)、d3)或d4)：

43、d1)含有特异性扩增indel分子标记的体外核酸扩增引物；

44、d2)含有d1)所述体外核酸扩增引物的体外核酸扩增试剂；

45、d3)含有d1)所述体外核酸扩增引物或d2)所述体外核酸扩增试剂的试剂盒；

46、d4)含有d1)所述体外核酸扩增引物、d2)所述体外核酸扩增试剂或d3)所述试剂盒的检测仪器。

47、上述的应用、产品、方法或上述的应用、产品或方法中，所述检测indel分子标记或基因型的物质，或所述检测单倍型的物质，为如下d1)、d2)、d3)或d4)：

48、d1)含有特异性扩增indel分子标记位点的体外核酸扩增引物；

49、d2)含有d1)所述体外核酸扩增引物的体外核酸扩增试剂；

50、d3)含有d1)所述体外核酸扩增引物或d2)所述体外核酸扩增试剂的试剂盒；

51、d4)含有d1)所述体外核酸扩增引物、d2)所述体外核酸扩增试剂或d3)所述

52、10.dna分子，其特征在于，所述dna分子是核苷酸序列为序列2的dna分子。

53、
技术实现要素：

54、所述体外核酸扩增技术可为聚合酶链式反应(pcr)、链替代扩增(sda)、连接酶链式反应(lcr)和依赖核酸序列的扩增(nasba)、滚环核酸扩增(rca)、环介导等温扩增(lamp)、依赖解旋酶的等温扩增技术(hda)或qβ复制技术。

55、本技术以聚合酶链式反应(pcr)为扩增手段，进行多态性检测。

56、上述应用、方法和产品中，所述体外核酸扩增引物可被标记物标记也可不被标记物标记。所述标记物指可用于提供可检测的效果且可以连接至核酸的任何原子或分子。标记物包括但不限于染料；放射性标记，诸如32p；结合部分，诸如生物素(biotin)；半抗原，诸如地高辛(dig)；发光、发磷光或发荧光部分；和单独的荧光染料或与可以通过荧光共振能量转移(fret)抑制或移动发射光谱的部分组合的荧光染料。标记可以提供可通过荧光、放射性、比色、重量测定、x射线衍射或吸收、磁性、酶活性等检测的信号。标记可以是带电荷的部分(正电荷或负电荷)或可选地，可以是电荷中性的。标记可以包括核酸或蛋白序列或由其组合，只要包含标记的序列是可检测的。在一些实施方案中，核酸在没有标记的情况下直接检测。

57、所述玉米可为下述中的至少一种：

58、所述玉米可为a玉米和b玉米的杂交后代，所述a玉米为携带所述indel分子标记的玉米，所述b玉米为不携带所述所述indel分子标记的玉米。所述杂交后代可为f2代及其以上世代，如f2代，bc1f2等。

59、所述育种的目的包括培育散粉期早和/或吐丝期早和/或散粉期与吐丝期间隔短的玉米。

60、上述应用、方法和产品中，所述物质可为通过下述至少一种方法确定所述indel分子标记或基因型所需的试剂和/或试剂盒和/或仪器：体外核酸扩增、dna测序、限制性酶切片段长度多态性、单链构象多态性、变性高效液相色谱和indel芯片。其中，indel芯片包括基于核酸杂交反应的芯片、基于单碱基延伸反应的芯片、基于等位基因特异性引物延伸反应的芯片、基于“一步法”反应的芯片、基于引物连接反应的芯片、基于限制性内切酶反应的芯片、基于蛋白dna结合反应的芯片，及基于荧光分子dna结合反应的芯片。

61、有益效果

62、本发明公开了玉米开花期抗旱性相关的indel分子标记开发与应用。具体公开了ndel分子标记或检测所述indel分子标记的物质的下述任一种的应用，所述indel分子标记是核苷酸序列为序列2中的第91位-102位的dna分子：a1)鉴定或辅助鉴定玉米散粉期与吐丝期间隔中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米散粉期与吐丝期间隔的产品中的应用；a2)鉴定或辅助鉴定玉米散粉期中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米散粉期的产品中的应用；a3)鉴定或辅助鉴定吐丝期间隔中的应用和/或制备鉴定或辅助鉴定玉米玉米吐丝期的产品中的应用；a4)制备玉米育种产品中的应用。通过鉴定indel分子标记的基因型能够鉴定或辅助鉴定玉米籽粒散粉期与吐丝期间隔和/或散粉期和/或吐丝期，或，相关性状品种选育。