[發明專利]油菜抗裂角性狀主效基因位點分子標記及應用

有效

• 申請號: 201210243367.7
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102747080A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 王漢中;華瑋;胡志勇;劉貴華;王新發;師家勤;黃順謀;楊慶
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院油料作物研究所
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12Q1/68
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏峰

技術領域

本發明屬于分子生物學及遺傳育種技術領域，具體涉及甘藍型油菜抗裂角性狀主效基因位點及其緊密連鎖的分子標記，同時還涉及該分子標記在油菜高抗裂角育種中的應用。

背景技術

油菜是世界第三大油料作物，也是我國繼水稻、小麥、玉米和大豆之后的第五大農作物，全世界大約13%的植物油來自于油菜。除了作為食用油的主要原料之外，油菜也是重要的工業原料和歐盟主要成員國可再生能源的主要生物資源。我國油菜的種植面積和總產量均占世界的30%左右，它不僅關系到我國種植業結構的調整、優化和近億農民的增收，也關系到滿足人民生活水平提高、膳食結構改善及保障國家食物安全的需要，因此，加強油菜生產意義重大。

機械化是現代農業發展的方向，而油菜角果易開裂正是目前制約油菜產業機械化收獲的瓶頸，嚴重地影響著油菜產業生產效率的提高。由于目前生產上利用的甘藍型油菜在成熟時特別容易裂角，一般都會造成產量損失10%左右，機械化收割損失將更加嚴重。如果遇到成熟期氣候比較惡劣，產量損失可高達50%以上，造成豐產不豐收。而且，易裂角除了帶來產量損失外還會造成一系列其他的不良影響，如落地籽粒在條件適宜時會萌發形成自生苗，影響下茬作物生長，同時也增加了使用除草劑去除再生苗的成本。未來隨著轉基因油菜的推廣應用，角果開裂種子散落還會帶來生態風險。目前生產上為了避免裂角造成的產量損失和對下茬作物的不良影響，通常是提前收獲，但這樣做會造成油菜籽含油量下降，種子中葉綠素含量過高，影響食用油的品質。因此，選育抗裂角的油菜品種對油菜生產顯得極為重要。但一般甘藍型油菜品種間抗裂角特性變異不大，在其他的近緣種中雖然存在抗裂角特性，但通過遠緣雜交很難除去不良農藝性狀的影響。雖然目前在擬南芥中已有許多與角果發育和開裂有關的基因被克隆，利用這些基因來抑制油菜角果開裂和防止種子損失已經成為可能，但有關基因轉化的結果是導致角果成筒狀結構，致使角果完全不能開裂，造成脫粒十分困難。因此，對甘藍型油菜抗裂角資源的發掘以及對抗裂角性狀主效基因位點的開發，有助于我們未來培育適用的抗裂角優異甘藍型油菜品種。

大多數重要的農藝性狀均表現數量性狀的遺傳特點，如產量性狀、含油量、成熟期、品質、抗旱性等。數量性狀易受環境條件的影響，因此選擇效果不好。傳統育種方法周期長，主要是由數量性狀造成的。由于分子標記技術的發展，人們已可將復雜的數量性狀進行分解，像研究質量性狀基因一樣對控制數量性狀的多個基因進行研究。數量性狀基因座（quantitat?ive?trait?locus，簡稱QTL）是在高密度的遺傳圖譜基礎上，通過一定實驗設計，獲得分子標記，借助Mapmaker軟件分析確定控制某一性狀的基因在染色體上的位置。當目標性狀由少數幾個基因控制時用標記選擇，對發掘遺傳潛力非常有效。

本研究通過遺傳分析及QTL定位，旨在篩選出對油菜抗裂角具有正向效應的QTL，用于油菜抗裂角的分子標記輔助選擇、分子育種及抗裂角基因的克隆。

發明內容

本發明目的是在于提供了一個油菜抗裂角性狀的主效基因位點的分子標記BrSF0007-39，該分子標記不僅有助于輔助篩選抗裂角材料，同時也有助于深入了解中雙11號高抗裂角性狀構成的分子機理，為今后主效QTL的精細定位及克隆奠定基礎。

本發明的另一個目的在于一個油菜抗裂角性狀的主效基因位點的分子標記的引物，對今后中雙11號及其及其衍生品系的抗裂角性狀育種提供了極大的便利。

本發明還有一個目的是提供了一個油菜抗裂角性狀的主效基因位點的分子標記在油菜產量育種中的應用。分子標記篩選主要優點就是可以在苗期篩選，大大節約成本和篩選工作量。常規篩選方法需要等到油菜完全成熟以后才能選擇，不能在苗期淘汰掉絕大部分不抗裂角的材料，進而可以快速篩選出高抗裂角株系用于油菜抗裂角育種。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術措施：

一種油菜抗裂角性狀主效基因位點的分子標記，其篩選步驟是：

a)利用在抗裂角指數上有極顯著差異的油菜品種中雙11（抗裂角指數為0.83）和73290（抗裂角指數為0.48）雜交，雜種F1代自交產生F2和F2:3代分離群體；

b)采用CTAB法提取親本中雙11和73290及F2分離群體的葉片總DNA，過程中所用到的試劑包括提取液（1.4M?NaCl，100mM?Tris,pH8.0，20mM?EDTA,pH8.0，2%CTAB）、氯仿、異戊醇、無水乙醇；