小麦粒重主效QTLQTgw-4A.1的紧密连锁标记及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物技术领域，尤其设及一种小麦粒重主效QTLQTgw-4A. 1的紧密连 锁标记及其应用。
【背景技术】
[0002] 小麦是我国第二大口粮作物，我国新的粮食安全战略目标是确保水稻、小麦、玉米 S大主粮自给率保持在95%W上，其中水稻、小麦两大口粮保持100%自给。因此，进一步 提高我国小麦单产对保障国家粮食安全具有重要的现实意义。
[0003] 在产量的构成因素中，千粒重的直接贡献最大且它的增加是相对独立的，主要受 加性效应的控制，其广义遗传力高达59% -80% (庄巧生，2003)，比较适合进行遗传学分析 和研究，也是目前的研究热点。
[0004]Campbell等（1999)利用软麦和硬麦杂交构建的重组自交系群体，在4个环境下检 测到5个控制千粒重的Q化，分别位于1A、1B、3B、3化和7A染色体上，每个giL所解释的表 型变异为5. 8%-12. 2%。Groos等（2003)研究了WRena和R6cital为亲本构建的重组自 交系群体，在6个环境下共检测到9个控制粒重的Q化，其中位于2B、5B和7A染色体上的3 个giL在6个环境中稳定存在且2B染色体上的giL效应最大，可解释20%的表型变异。张 坤普等（2009)W小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得的DH群体，将控制千粒重的3个加 性的'L定位于3B、4B和6A染色体上，解释的表型变异分别为3. 36%、4. 39%和14. 64%;其 中，位于6A染色体上的QTgw-6Ab对千粒重的遗传贡献率最大且在3个环境中稳定表达，可 用于分子标记辅助选择育种。Maria等（2014)利用构建的小麦高密度SNP遗传连锁图谱， 在3B、4B染色体上也检测到控制千粒重的QTL。近年来，随着小麦基因组数据平台和高通量 分子标记技术的快速发展（Jiaetal. 2013;Lingetal. 2013;Luoetal. 2013;Wanget al. 2014)，小麦产量及相关性状QTL/基因的精细定位和克隆成为可能，从而有利于在产量 方面实现小麦分子标记辅助选择育种（MA巧和多个粒重基因的聚合。
[0005] 前期研究中，贾立加（2013)W农大3338和京冬6号及其衍生的DH群体为基本材 料，通过复合区间作图方法对小麦千粒重性状进行的两年=点（分别于2007-2008年度和 2008-2009年度在北京、山西临汾和河北石家庄进行种植）实验做了giL分析，发现4A染 色体的两个SNP标记IAAV8683-Excalibur_sl07592_195区间内存在一个环境稳定的粒重 QTLQTgw-4A. 1，其L0D值为3. 91-14. 91，加性遗传效应为0. 86g-2. 14g，在六个环境中所解 释的表型变异范围为3. 13% -10. 53%。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个目的是提供用于鉴定小麦千粒重的引物。
[0007] 本发明提供的引物，为如下1)或。：
[000引1)由序列表中序列1所示的引物1和序列表中序列2所示的引物2组成；
[0009] 2)将1)所示引物对中的一个或几个剪辑进行缺失、增加或替换得到具有相同功 能的引物对。
[0010] 本发明另一个目的是提供用于鉴定小麦千粒重的试剂。
[0011] 本发明提供的试剂，包括上述的引物。
[0012] 上述试剂中，所述引物中的各条引物的浓度均为lOumol/L。
[0013] 本发明第=个目的是提供用于鉴定小麦千粒重的试剂盒。
[0014] 本发明提供的试剂盒，包括上述的引物或上述的试剂。
[0015] 上述的引物或上述的试剂或上述的试剂盒在鉴定待测小麦是否为高千粒重小麦 中的应用也是本发明保护的范围；
[0016] 或上述的引物或上述的试剂或上述的试剂盒在鉴定待测小麦是否为高耐热性小 麦中的应用也是本发明保护的范围；
[0017] 或上述的引物或上述的试剂或上述的试剂盒在鉴定小麦千粒重性状中的应用也 是本发明保护的范围；
[0018] 或上述的引物或上述的试剂或上述的试剂盒在鉴定小麦耐热性性状中的应用也 是本发明保护的范围；
[0019] 上述的引物或上述的试剂或上述的试剂盒在鉴定小麦是否为高千粒重小麦中的 应用也是本发明保护的范围；
[0020] 或上述的引物或上述的试剂或上述的试剂盒在筛选高千粒重小麦中的应用也是 本发明保护的范围；
[0021] 或上述的引物或上述的试剂或上述的试剂盒在筛选耐热小麦中的应用也是本发 明保护的范围。
[0022] 本发明第四个目的是提供一种鉴定小麦千粒重的方法。
[002引本发明提供的方法，包括如下步骤：
[0024] 1)用上述的引物或上述的试剂扩增待测小麦，得到SSR扩增产物；
[00巧]2)检测所述SSR扩增产物目标条带的带型是A带型还是B带型带型，若待测小麦 的SSR扩增产物带型为B带型，则待测小麦候选为高千粒重小麦；
[0026] 若待测小麦的SSR扩增产物带型为A带型，则待测小麦候选为低千粒重小麦；
[0027] 所述A带型的大小为190-200bp;
[0028] 所述B带型的大小为170-17化P。
[0029] 本发明第五个目的是提供一种鉴定小麦千粒重性状的方法。
[0030] 本发明提供的方法，包括如下步骤：
[0031] 1)用上述的引物或上述的试剂扩增待测小麦，得到SSR扩增产物；
[0032] 2)检测所述SSR扩增产物目标条带的带型是A带型还是B带型带型，B带型的待 测小麦的千粒重高于A带型的待测小麦的千粒重；
[0033] 所述A带型的大小为190-20化P;
[0034] 所述B带型的大小为170-17化P。
[0035] 本发明第六个目的是提供一种鉴定小麦耐热性状的方法。
[0036] 本发明提供的方法，包括如下步骤：
[0037] 1)用上述的引物或上述的试剂扩增待测小麦，得到SSR扩增产物；
[0038] 2)检测所述SSR扩增产物目标条带的带型是A带型还是B带型带型，B带型的待 测小麦的耐热性高于A带型的待测小麦；
[0039] 所述A带型的大小为190-200bp;
[0040] 所述B带型的大小为170-17化P。
[0041] 上述方法中，所述扩增的模板为待测小麦的基因组DNA。
[0042] 上述的方法在筛选高千粒重小麦中的应用也是本发明保护的范围；
[0043] 或上述的方法在筛选耐热小麦中的应用也是本发明保护的范围。
[0044] 在山西地区，千粒重大于40. 94g的为高千粒重植株，千粒重小于等于40. 94g的为 低千粒重植株。
[0045] 在宁夏地区，千粒重大于46. 20g的为高千粒重植株，千粒重小于等于46. 20g的为 低千粒重植株。
[0046] 上述待测小麦为农大3338和京冬6号的DH群体，且其灌浆期为6-7月份。
[0047] 本发明提供了一种与小麦千粒重主效9化紧密连锁的SSR分子标记Xcaun23及其 应用，利用本发明中的分子标记能快速筛选出千粒重高的小麦品系，提高选择效率，节约经 济成本，加速小麦高产育种的进程。
【附图说明】
[004引图1为小麦粒重主效QTLQTgw-4A. 1区间与粗山羊草、水稻的共线性关系比对示 意图。
[0049] 图2为小麦粒重主效QTLQTgw-4A. 1区间的分子标记遗传连锁图谱。
[0050] 图3为利用Xcaun23标记对农大3338、京冬6号及其衍生的部分DH系的PCR扩增 结果。
[0051] 图4为2014年山西种植的农大3338/京冬6号衍生的DH群体千粒重分布图。
[0052] 图5为2014年宁夏种植的农大3338/京冬6号衍生的DH群体千粒重分布图。
【具体实施方式】
[0053] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0054] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[005引 10XPCRbuffer、dNTPs可从北京天一辉远生物科技有限公司购买。
[0056] 农大3338和京冬6号记载在如下文献中：[1].還腊虎等，普通小麦农大3338X 京冬6号DH系群体株高及节间长度的giL分析.中国农业大学学报，2014 (01):第1-8页。
[0057] 实施例1、目标QTLQTgw-4A. 1紧密连锁标记Xcaun23的获得
[0058] 1、实验材料
[0059] 1)农大3338和京冬6号的幼嫩叶片提取DNA后用于差异引物的筛选。
[0060]。农大3338X京冬6号的DH群体，共203个单株，用于目标区间的遗传图谱构 建。
[0061] 3)农大3338/京冬6号的DH群体，用于多年多点千粒重QTL的定位。
[0062] 2、遗传图谱的构建
[0063] 利用目标区间上的所有标记，WDH系为模板，进行基因分型，其中带型与亲本农 大3338相同的记为A，与亲本京冬6号相同的记为B，缺失记为在此基础上，借助 JoinMap4. 0进行遗传图谱构建，从而计算出各标记在目标区间内的遗传位置。
[0064] 3、千粒重giL定位
[0065]参照AjayKumar(2013)的方法，使用QTLCartogra曲erV2. 5 软件（WangS. 2012) 通过复合区间作图方法进行小麦粒重QTL的定位。
[0066] 4、4AL染色体上特异SSR标记的开发
[0067] 下载国际小麦基因组测序协会化ttp: //www.wheatgenome.org/)发布的4AL 染色体上所有的contig序列，利用BatchPrimerSvl. 0 (ht1:p://p;robes.pw.usda.gov/ batchprimerf/)捜索两个碱基重复次数大于30，S个碱基重复大于21次所在的序列并设 计引物，经亲本间PCR扩增和8%的非变性聚丙締酷胺凝胶电泳检测及小群体验证，最终获 得多态性明显且带型清晰的SSR标记。
[0068] 5、Q化区间特异SSR标记的开发
[0069] 根据国际小麦基因组测序协会（ht1:p: //www.wheatgenome.org/)发布的 genomezipper及PNAS发表的A4-gigabasephysicalmapunlocksthestructure andevolutionofthecomplexgenomeofAegilopstauschii,thewheatD-genome progenitor文章里的genomezipper,进行千粒重主效的'L区间内小麦与粗山羊草、水稻和 短柄草的染色体共线性关系比对。根据共线性关系比对结果，利用该区间内所包含的粗山 羊探针延伸序列、水稻基因序列和短柄草基因序列，从小麦基因组测序协会数据库中提取 获得小麦千粒重主效的'L区间内的基因组序列。在此基础上，借助