[發明專利]小麥小穗數QTL連鎖的SSR分子標記及其應用

在審

• 申請號: 201610055763.5
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105525008A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 馬建;蘭秀錦;孫敏;羅偉;鄭有良;魏育明;江千濤;陳國躍;劉亞西;祁鵬飛
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12N15/11
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及分子生物學及作物遺傳育種領域，具體地說，涉及小 麥小穗數QTL連鎖的SSR分子標記及其應用。

背景技術

小麥是我國重要的糧食作物，常年中之面積在2000萬公頃以上， 約占糧食作物面積的27％；總產量為1億噸以上，約占糧食作物產量 的22％。小麥產量是由單位面積穗數、每穗粒數、粒重構成的。穗粒 數是產量構成因素中最活躍的因素，可調節程度大，穗粒數的多少由 小穗數、分化的小花數、小花結實率決定。小穗數是形成小花數的前 提，增加的小穗數是提高穗粒數的基礎。

西藏半野生小麥是中國西藏特有的一種小麥資源(邵啟全,李長 森,巴桑次仁(1980)西藏半野生小麥.Journalof Genetics/s&/sgenomics.)。它與中國一般普通小麥具有相同的 AABBDD染色體構型，分布于雅魯藏布江隆子河流域、瀾滄江流域 和察隅河流域耕作粗放的農田里，與冬小麥混生，無野生群落。特殊 的生長環境賦予了西藏半野生小麥特殊的性狀，如包殼、脆碎和休眠 等特性，此外有的西藏半野生小麥還具有小穗數多、分蘗數多等優良 育種性狀。西藏半野生小麥種蘊藏著待鑒定和發掘的寶貴基因資源， 對其優良基因資源的利用較普通小麥以外的其他資源更容易和快捷。

分子標記輔助育種，不依賴于表型選擇，即不受環境、基因互作、 基因與環境互作等因素的影響，而是直接對基因型進行選擇，因而能 大大提高育種效率。簡單重復序列(simplesequencerepeats，SSR) 是一類廣泛存在于基因組上的、由幾個核苷酸重復單位組成的串聯重 復序列。由于其在基因組上的大量分布，多態性高，且操作技術簡單， 費用低廉，在分子輔助育種的已被廣泛使用。多樣性微陣列技術 (Diversityarraystechnology，DArT)被成功應用于很多植物研究中，該 技術以微陣列芯片雜交技術為基礎，一個陣列可同時檢測分布在基因 組中的幾百個多態性位點。

此前有學者對小穗數進行了QTL定位，發現與之相關的QTL在小 麥中廣泛存在，且含有該類QTL的染色體數量很多，包括1A，1D， 2A，2D，3A，4A，4B，4D，5A，5B，6A，6D，7A，7B和7D等。

然而目前與小麥小穗數性狀相關可用于實際分子育種的緊密連 鎖的分子標記卻并不多。因此研究獲得有關小穗數的QTL或基因，利 用分子生物學技術，增加小穗數，進而增加穗粒數，最終達到選育增 產小麥新品種的目的，在小麥育種工作中意義重大。

發明內容

本發明的目的是提供小麥小穗數QTL連鎖的SSR分子標記及其 應用。

為了實現本發明目的，本發明以西藏半野生小麥Q1028為母本， 以小麥品種鄭麥9023為父本雜交，得到雜種F1，F1代單株自交獲得F2， 在F2隨機選取186個單株，進行自交，分別收獲單株，下一年繼續自 交，如此重復直到F8代，獲得含有186個系的重組自交系，構成遺傳 作圖群體。對重組自交系群體毛穎特性表型鑒定，提取親本Q1028、 鄭麥9023和重組自交系群體植株DNA，DArT分析多態性位點，篩選 親本之間多態性SSR標記，重組自交系群體SSR分析。根據SSR標記 和DArT標記，利用JoinMap4.0構建遺傳圖譜。以LOD值3-10依次構建 連鎖群，尋找最優的標記數和標記順序，確定連鎖群及順序。然后用 QTLIciMapping3.2中的完備區間作圖法(InclusiveCompositeInterval Mapping-ADD，ICIM-ADD)，設置閥值LOD≥2.5的條件下，檢測QTL。 最終在小麥3D染色體長臂上檢測到小穗數QTL，且該QTL與標記 gdm8緊密遺傳。

本發明提供的小麥小穗數QTL連鎖的SSR分子標記，所述分子標 記為gdm8，擴增該分子標記的引物如SEQIDNo：1和2所示，在多小 穗數性狀的小麥種質品系中，該引物可擴增出大小為160bp和180bp 的DNA片段，分子標記gdm8與小麥小穗數QTL位于小麥3D染色體長 臂上，該標記與QTL之間的遺傳距離為0cM，緊密連鎖。

本發明還提供所述的分子標記gdm8在鑒定小麥小穗數QTL QSns.sau.3D中的應用。本發明的小穗數QTLQSns.sau.3D來自西藏半 野生小麥Q1028，該QTL位于小麥3D染色體長臂頂端(圖1)，表現為 小穗數較多。