买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国农业科学院麻类研究所

摘要：本发明属于分子生物学领域，公开了一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记及苎麻分株数相关基因与应用。本发明所述与苎麻分株数关联的SNP分子标记，所述SNP分子标记为Marker20170；所述的SNP等位基因位点为C。通过本发明公布的分子标记进行分子标记辅助选择，可在苎麻生育早期鉴定出符合育种目标的分株数多寡，对苎麻分株数早期预测和筛选，提高株型育种的效率，加快育种进程。本发明用该SNP分子标记序列扫描苎麻基因组寻找其上下游的基因，并经q‑PCR验证后获得6个与苎麻分株数相关的基因。本发明所获得的分株数相关基因丰富了苎麻育种可利用的新基因资源，为苎麻新品种选育、苎麻分株数分子遗传改良奠定基础。

主权项：1.一种引物对在苎麻品种辅助选择中的应用，其特征在于，所述引物对由核苷酸序列为SEQIDNO.1所示的上游引物和SEQIDNO.2下游引物组成；所述苎麻品种为分株数低的苎麻品种合江青麻和分株数高的苎麻品种中苎1号，所述苎麻品种辅助选择为辅助选择分株数高或低的苎麻品种。

全文数据：一种与苎麻分株数关联SNP分子标记及相关基因与应用技术领域本发明属于分子生物学领域，具体涉及一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记及与苎麻分株数相关基因与应用。背景技术苎麻BoehmerianiveaL.是我国特色天然纤维作物，在我国的栽培面积和总产量均占世界的90％以上。其纤维及纤维织品是我国重要的工业原料和传统的出口创汇产品，在我国国民经济中发挥着重要作用。苎麻嫩茎叶营养丰富，是优质植物性蛋白饲料原料，在我国南方由于夏季高温高湿不适宜种植苜蓿，但种植苎麻能获得很高的生物产量，因此，苎麻饲料业备受重视并已得到大力推广。此外，苎麻对多种重金属如镉、铅、砷、锑等有高耐受和高吸收作用，并且由于它具有根系发达、生物量大、生长迅速、繁殖能力强、抗逆能力强等优点，因此是重金属污染地修复的良好材料。苎麻产业的发展对苎麻品种选育及种质创新提出了更高的要求。分株数是影响苎麻产量的重要因素，因而是苎麻品种选育中重点考察指标之一。在一定范围及条件下，苎麻分株数与纤维产量及单蔸生物产量均显著正相关。因而在一定条件下，提高苎麻分株数可以起到增产效益。同时，考虑到群体结构对苎麻纤维产量和品质的影响，过多的分株数往往会在分株间造成营养竞争，导致同一田块中的茎株粗细高矮不匀，造成苎麻产量不稳定、纤维不匀率高等问题，进而对纤维的产量和品质造成不良影响。因此，合理的分株数对提高苎麻饲用产量或纤维产量及品质意义重大。分株分蘖作为影响作物产量的重要因素，可以在分子水平上对其进行调控。例如，水稻中氨基酸转运基因OsAAP3的下调表达，能够增加水稻分蘖数和单株有效穗，该基因的缺失可明显增加水稻产量；玉米的分蘖性状主要由tb1teosintebranched1基因控制，通过转基因的办法将该基因转入小麦中，致使小麦分蘖数及穗数减少。苎麻分株数是一个多基因控制的数量性状，受遗传因素和环境因素共同作用，以遗传因素为主，但缺乏对其深入研究。挖掘分株数优异等位基因及其紧密连锁分子标记，是苎麻分株数改良分子辅助育种的基础。不仅可利用分子标记辅助选择，而且可充分利用种质资源的等位基因信息，通过最优配置，加快分株数的遗传改良。将分子标记技术用于作物重要农艺性状的辅助选择或者鉴定可大大缩短育种时间和提高选择效率。通过基因工程等手段将优异基因资源应用到作物改良上，可大大缩短育种年限，而在苎麻上，与分株数相关的优异等位基因发掘方面的研究鲜见，苎麻分株数相关基因资源匮乏。发明内容针对目前苎麻分株数相关联的优异等位基因位点和相关基因资源的研究几乎空白这一现状，本发明的目的是提供一种与苎麻分株数相关联的SNP分子标记。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明首先选取112份苎麻核心种质，种植至田间，自然环境下生长，第二年头麻开始统计分株数，每年统计3季麻即头麻、二麻和三麻，评价种质间分株数变异幅度，计算种质间分株数平均值，进行表型分析；然后提取112份苎麻种质的基因组DNA，通过简化基因组测序开发SNP标记；之后对控制苎麻分株数QTL位点进行全基因组扫描GWAS定位，对步骤1所得的苎麻分株数数据和步骤2所得的SNP分子标记，使用TASSEL软件的GLM和MLM算法联合分析，检测到与苎麻分株数关联的SNP分子标记Marker20170。因此本发明提供了一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记，所述SNP分子标记为Marker20170；所述的SNP等位基因位点为C。进一步的，所述Marker20170SNP分子位点位于SEQIDNO.9所示序列的第21位碱基。本发明还提供了所述的SNP分子标记Marker20170在苎麻育种中的应用。本发明进一步以合江青麻为母本、以中苎1号为父本杂交，获得241株F1分离群体，将该群体种植于田间，调查第二年的分株数数据，提取每株后代的基因组DNA，用如SEQIDNO.1和SEQIDNO.2所示引物对进行PCR扩增，扩增出如SEQIDNO.9所示的序列，统计扩增结果，结合表型数据进行表型-分子标记的单标记关联分析，验证所述的SNP分子标记Marker20170的真实性。结果显示SNP分子标记Marker20170在分株数较多的后代中未能扩增出SEQIDNO.9所示的249bp的条带，在分株数较少的后代中能扩增出SEQIDNO.9所示的249bp的条带，因此认为所述的SNP分子标记Marker20170与苎麻分株数相关联，为真实存在的。本发明还提供了一种DNA分子，其核苷酸序列如SEQIDNO.9所示。利用SEQIDNO.9所示DNA分子可以辅助选择分株数较多较少苎麻品种，鉴定出候选苎麻材料，再将候选材料应用于苎麻育种。因此本发明还提供了所述的DNA分子在分子标记辅助苎麻育种中的应用。进一步的，本发明还提供了扩增SEQIDNO.9所示的DNA分子的引物对。所述引物对可用于鉴定本发明所述的SNP分子标记Marker20170。作为优选，所述扩增SEQIDNO.9所示的DNA分子的引物对，其由SEQIDNO.1所示的上游引物序列和SEQIDNO.2所示的下游引物组成。本发明还提供了一种辅助选择分株数较多较少苎麻品种的方法，提取待测苎麻的基因组DNA，用上述扩增SEQIDNO.9所示的DNA分子的引物对进行PCR扩增。作为优选，所述的方法如扩增得到SEQIDNO.9所示长度为249bp的扩增产物则待测苎麻为分株数较少的苎麻，反之则为分株数较多的苎麻。苎麻分株数是一个多基因控制的数量性状，本发明采用所述SNP分子标记序列SEQIDNO.9所示的DNA分子扫描苎麻基因组寻找其上下游的基因，并经q-PCR验证后获得6个与苎麻分株数相关的基因。各基因具体为Bn23049其CDS如SEQIDNO.3所示；Bn23037其CDS如SEQIDNO.4所示；Bn23055其CDS如SEQIDNO.5所示；Bn23053其CDS如SEQIDNO.6所示；Bn23057其CDS如SEQIDNO.7所示；Bn23041其CDS如SEQIDNO.8所示。上述6个基因在分株数高的苎麻品种衢县苎麻中的表达量高于分株数低的苎麻品种川苎2号，表明上述6个基因表达量与苎麻分株数正相关，可将其应用于苎麻分子育种。因此本发明还提供了上述6个基因在苎麻分子遗传育种中的应用。本发明还提供了扩增上述6个与苎麻分株数相关的基因的引物对，以更好的进行苎麻新品种选育及苎麻分子遗传育种。本领域技术人员可以根据SEQIDNO.3-8所示的CDS序列进行设计获得各基因的扩增引物。由上述技术方案可知，本发明提供了一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记及苎麻分株数相关基因与应用。本发明所述与苎麻分株数关联的SNP分子标记，所述SNP分子标记为Marker20170；所述的SNP等位基因位点为C。SEQIDNO.9所示DNA分子作为该SNP分子标记序列，验证所述的SNP分子标记Marker20170与苎麻分株数相关联为真实存在的。通过本发明公布的分子标记进行分子标记辅助选择，只需检测分子标记的特征扩增条带，即可预测苎麻分株数较多或较少，此鉴定方法易于操作、简单可行、选择效率高。可在苎麻生育早期鉴定出符合育种目标的分株数多寡，对苎麻分株数早期预测和筛选，淘汰其他单株，选择目标明确，且不受环境影响，提高株型育种的效率，加快育种进程。本发明用该SNP分子标记序列扫描苎麻基因组寻找其上下游的基因，并经q-PCR验证后获得6个与苎麻分株数相关的基因。本发明所获得的分株数相关基因丰富了苎麻育种可利用的新基因资源，为苎麻新品种选育、苎麻分株数分子遗传改良奠定基础。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1：利用F1分离群体验证Marker20170分子标记的PCR扩增结果；图中左边第一道泳道表示DNAmarker，“200”、“300”、“400”数字分别表示该条带的大小分别为200bp、300bp、400bp，“1-241”表示241个F1代各个单株；图2：与苎麻分株数相关的基因在分株数差异显著的苎麻品种中的表达量；其中A表示ChuanzhuNO.2川苎2号和Quxianzhuma衢县苎麻的分株数；B表示与苎麻分株数相关的基因在川苎2号和衢县苎麻中的相对表达量，“Leaf”和“Stembark”分别表示叶片和茎皮，以川苎2号为对照其表达量设为1，计算各基因在衢县苎麻中的相对表达量。具体实施方式本发明公开了一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记及与苎麻分株数相关基因与应用。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及产品已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下述实施例中试验方法如无特殊说明，均为常规试验方法，下述实施例中所述的实验试剂和耗材如无特殊说明，均来自常规生化试剂公司。实施例1：苎麻分株数相关联的SNP分子标记的获得1.2015年，将申请人前期构建的112份苎麻核心种质种植于中国农业科学院麻类研究所长沙创新试验基地。2016年，在每季麻株高至80cm时，调查每个品种的分株数，每个材料调查8蔸麻，共调查3季麻即头麻、二麻和三麻。分析分株数发现，这些种质分株数变异幅度大表1，可用于GWAS分析。表1112份苎麻核心种质2016年分株数正态分布检测表季别平均数标准差是否正态分布头麻7.772.62是二麻9.482.61是三麻11.683.17是2.采用CTAB法提取112份苎麻种质的基因组DNA，采用SLAF-seq技术，用IlluminaHiSeqTM2500进行测序，开发SNP分子标记。利用开发出来的SNP分子标记和步骤1中获得的分株数表型数据，使用TASSEL软件的GLM和MLM算法联合分析，检测到与苎麻分株数显著关联的SNP分子标记Marker20170。3.SNP分子标记Marker20170的真实性检验：2015年，申请人以分株数低的苎麻品种合江青麻母本和分株数高的苎麻品种中苎1号父本为材料配置杂交组合，获得241个杂交后代F1分离群体，并于2016年将该群体种植于田间。a、分别提取两个亲本的基因组DNA，用如SEQIDNO.1GGATGCAATATTACAGCTGGTA和SEQIDNO.2CTATTTCTGCAACTTACCCTT所示引物对进行PCR扩增，在合江青麻中能扩增出249bp的条带序列如SEQIDNO.9所示，中苎1号中无条带；b、2017年，按照步骤1中的方法调查F1分离群体三季麻的分株数数据，提取每株后代的基因组DNA，用如SEQIDNO.1和SEQIDNO.2所示引物对进行PCR扩增，统计扩增结果，结合表型数据进行表型-分子标记的单标记关联分析，结果SNP分子标记Marker20170在分株数较多的后代中未能扩增出条带，在分株数较少的后代中能扩增出249bp的条带图1，则认为该SNP分子标记与苎麻分株数相关联，为真实存在的。其中SNP分子标记Marker20170位点位于SEQIDNO.9所示序列的第21位碱基所述的SNP等位基因位点为C。实施例2：苎麻分株数相关基因的获得以实施例1中扩增获得的长度为249bp的序列为靶标，扫描苎麻全基因组，寻找该序列上下游各150kb区间的基因，对获得的基因序列设计如表2所示的引物对，以分株数差异显著的两个苎麻品种川苎2号：分株数低；衢县苎麻：分株数高为材料，利用艾德莱生物公司科技有限公司生产的EASYspinPlus植物RNA提取试剂盒提取叶片和茎皮RNA，反转录成cDNA后，进行q-PCR扩增，程序如下：10μL的2×T5qPCRMix擎科生物技术公司生产，正向和反向引物各0.4μmolL，2μL的cDNA，用ddH2O补足20μL。以苎麻18S基因作为内参基因引物对如表2所示，分析基因相对表达量，获得6个在分株数高的苎麻品种衢县苎麻中的表达量高于分株数低的苎麻品种川苎2号的图2，其CDS如SEQIDNO.3-8所示，则认为该6个基因与苎麻分株数相关，为苎麻分子遗传改良育种奠定基础。表2苎麻分株数相关基因qPCR引物基因名称上游引物5'-3'下游引物5'-3'Bn23049GTCTCTCTCTCCGAGCTCACCATCCCGAGGAGAGTCGATGBn23037AGCAGCAACAAAGGGAACACCTCTTCTTGGTTGGGTCGCBn23055CTTAATGCCCCTCCTCCCATTTTTAAACCACGCTCGACCGBn23053TGCGTACTCTCTGTCTTGCATCTCCACTCCCTATCGACCABn23057TCTCCATTCTGTTGCGGTCTTGGTCACGGGGATTGATTGABn23041GAGTTGTTGGCACTGAAGGGTTTGCCGGATCAATCACGAG18STGACGGAGAATTAGGGTTCGACCGTGTCAGGATTGGGTAATTT

权利要求：1.一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记，其特征在于，所述SNP分子标记为Marker20170；所述的SNP等位基因位点为C。2.根据权利要求1所述的SNP分子标记，其特征在于，所述Marker20170SNP分子位点位于SEQIDNO.9所示序列的第21位碱基。3.权利要求1所述的SNP分子标记在苎麻育种中的应用。4.一种DNA分子，其核苷酸序列如SEQIDNO.9所示。5.权利要求4所述的DNA分子在分子标记辅助苎麻育种中的应用。6.扩增权利要求4所述DNA分子的引物对。7.根据权利要求6所述的引物对，其由SEQIDNO.1所示的上游引物序列和SEQIDNO.2所示的下游引物组成。8.一种辅助选择分株数较多较少苎麻品种的方法，提取待测苎麻的基因组DNA，用权利要求6所述引物对进行PCR扩增。9.根据权利要求8所述的方法，如扩增得到SEQIDNO.9所示扩增产物则待测苎麻为分株数较少的苎麻，反之则为分株数较多的苎麻。10.与苎麻分株数相关联的基因，其CDS如SEQIDNO.3-8中的任一序列所示。11.权利要求10所述的基因在苎麻分子遗传育种中的应用。12.扩增权利要求10所述基因的引物对。

百度查询： 中国农业科学院麻类研究所 一种与苎麻分株数关联SNP分子标记及相关基因与应用