[發明專利]水稻抽穗期相關基因、功能標記及應用

在審

• 申請號: 201710206317.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106967725A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 占小登;孫濱;程式華;曹立勇;張迎信;沈希宏
• 申請（專利權）人: 中國水稻研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;C12Q1/68;C12N15/11
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所11303
• 代理人: 朱貝貝

技術領域

本發明涉及水稻分子生物技術與育種應用領域，具體地說是一種與水稻抽穗期相關的基因、功能標記及其應用。

背景技術

抽穗期(HD)是水稻的重要農藝性狀之一，決定水稻品種的季節適應性和地域適應性，合適的抽穗期是水稻高產穩產的前提和基礎。因此選育合適抽穗期的水稻品種以提高水稻廣適性是水稻育種的重點。目前多項研究表明，抽穗期與水稻產量性狀相關聯。長日照條件下，Ghd7的增強表達能推遲抽穗、增加株高和每穗粒數，而功能減弱的自然突變體能夠種植到溫帶甚至更冷的地區。因此，Ghd7在增加全球水稻產量潛力和適應性方面有非常重要的作用(Xue W,Xing Y,Weng X,Zhao Y,Tang W,Wang L,Zhou H,Yu S,Xu C,Li X,Zhang Q(2008)Natural variation in Ghd7is an important regulator of heading date and yield potential in rice.Nat Genet 40:761–767)。長日條件下，導入Asominori中有功能的DTH8等位基因能顯著增加CSSL61的抽穗期、株高和每穗粒數(Wei X,Xu J,Guo H,Jiang L,Chen S,Yu C,Zhou Z,Hu P,Zhai H,Wan J(2010)DTH8suppresses flowering in rice,influencing plant height and yield potential simultaneously.Plant Physiol 153:1747–1758)。由此可以看出，抽穗期在水稻研究中是一個重要的部分。

功能標記是根據功能基因內部引起表型性狀變異的多態性基序開發出來的一種新型分子標記，是來源于控制表型的基因序列內部。由于功能標記來自基因內的功能性基序，不需要進一步驗證就可以在不同的遺傳背景下確定目標等位基因的有無，因此在作物遺傳育種的研究應用中較傳統分子標記更具高效、便捷等優勢。功能標記在水稻中的應用已經有很多報道，在水稻抗稻瘟病研究中，因為其抗性基因xa-5是隱性遺傳的，因此在鑒定抗稻瘟病水稻品種時比較繁瑣，后Anjiali(Anjali S,Susan R(2007)Functional markers forχα5-mediated resistance in rice(Oryza sativa,L.).Molecular Breeding,19(4):291-296.)等通過將xa-5等位基因中功能性核苷酸多態性位點轉化為CAPS標記后，可以快速、直接篩選帶有xa-5功能性位點的材料和變種，并且可靠性達到100％。楊杰等(楊杰，曹卿，王軍，范方軍，張玉瓊，仲維功(2011)水稻多酚氧化酶基因功能標記的開發與應用.中國水稻科學，25(1)：37-42.)根據PPO等位基因的DNA序列差異開發的FMppo-18和FMppo-29標記，可應用于水稻種質資源鑒定、進化等研究。稻米香味受隱性基因Fgr控制，因此雜合基因型水稻不表現香味。王軍(王軍，楊杰，陳志德，仲維功(2008)水稻香米基因標記的開發與應用.分子植物育種，6(6):1209-1212)等設計了基于fgr基因兩個等位基因的功能標記(InDel-E2、InDel-E7)，且應用此對標記不僅可以驗證純合型品系，而且對雜合型水稻品系的驗證同樣有效。

因此，克隆與水稻抽穗期相關基因，開發相關的功能標記，快速鑒定篩選具有早抽穗期的陽性水稻植株，對于獲得水稻新品種具有極其重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供與水稻抽穗期相關的基因、與所述基因相關的功能標記開發及應用。本發明所提供的水稻抽穗期相關基因及其分子標記，可應用于檢測和篩選不同抽穗期的水稻品種，可以大大加快水稻適應更廣的選育進程。

本發明提供了水稻抽穗期相關基因qHD5，所述基因是如下a)或b)或c)的基因：a)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.1所示，命名為qHD5-NIL(BG1)；b)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示，命名為qHD5-NIL(XLJ)；c)與a)或b)的基因具有90％以上的同源性，且編碼相同功能的蛋白質。上述基因qHD5-NIL(BG1)和qHD5-NIL(XLJ)為水稻抽穗期相關基因qHD5的兩個等位基因。