[發(fā)明專利]一種與油菜株高主效QTL位點qPHC2緊密連鎖的分子標記及應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710576305.0
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107164542B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 王漢中;師家勤;張江江;詹杰鵬;劉貴華;王新發(fā)
• 申請（專利權）人: 中國農業(yè)科學院油料作物研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 龔瑩瑩

本發(fā)明公開了一種與油菜株高主效QTL位點qPH.C2緊密連鎖的分子標記及應用，通親本中雙11和No.73290構建F2群體及其衍生群體，獲得了C2連鎖群上控制油菜株高的主效基因位點qPH.C2，該位點與SSR標記BoGMS0665和CNU461緊密連鎖。利用F2:3和F2:4群體對分子標記BoGMS0665和CNU461的有效性進行了驗證。本發(fā)明為油菜株高的遺傳改良提供了一種有效的新的分子標記，同時為油菜株高主效QTL位點qPH.C2的精細定位和基因克隆提供了有用信息。

技術領域

本發(fā)明屬于分子生物學及遺傳育種技術領域，具體涉及一種甘藍型油菜株高性狀主效基因位點及與其緊密連鎖的兩個分子標記，同時還涉及基因位點和分子標記在油菜株型育種中的應用。

背景技術

油菜是我國最重要的油料作物，也是我國唯一的冬季油料作物(Hu,2016)，其種植面積和總產都占到全世界的三分之一左右(James,2003)。菜籽油是世界上植物油第二大來源，同時也是我國食用植物油的第一大來源，占到我國國產油料作物產油量的55％以上，在國家食用油供給安全戰(zhàn)略中地位十分重要(王漢中,2014)。近年來，我國國產植物油年產量僅維持在900-1000萬噸左右，自給率不足40％且有進一步下降的趨勢，這對我國食用植物油供給安全造成了重大威脅。在城鎮(zhèn)化規(guī)模持續(xù)擴大、耕地面積進一步縮小的嚴峻形勢下，持續(xù)提高單位面積產油量(＝單產×含油量)是主要出路。近年來，我國油菜品種含油量提高較快而單產增加卻十分緩慢，這嚴重影響了農民種植油菜的經濟效益和積極性。因此，提高油菜單產已經成為目前我國油菜生產最為迫切的任務之一，是事關我國油菜產業(yè)持續(xù)與發(fā)展的根本問題。油菜單產取決于密度和單株產量。其中，單株產量直接決定于其構成因子，而密度則主要和株型相關。從作物品種的演變歷程可以看出，品種改良和產量提高的背后往往伴隨著株型的選擇和優(yōu)化，其中株高是一個很重要的方面(沈金雄,2013)。而株高的改良在推動綠色革命中起到了至關重要的作用，其中包括小麥，玉米和水稻等品種中各種矮桿基因的克隆以及功能的研究，而這些基因運用于育種中使得作物產量得到了大幅度的提升(Worland,1995；Monna,2002；Sasaki,2002；Sicinski,1995)。大量的實例表明一個或者少數的幾個株高基因的克隆很有可能會誘導該品種產量育種的重大突破，但是在油菜中目前還沒有株高基因克隆的報道，同時油菜株高的改良可能會引起其產量的革命性增長，因此對油菜株高的研究有著重要的意義。

近年來，油菜品種產量徘徊不前(Wang,2016)，很多學者提出了理想株型育種的概念(Thuling,1991)，成為目前油菜產量取得突破的一個很有希望的方向。因為株高對作物遺傳改良的重要性，幾十年來研究者們以模式植物擬南芥和重要農作物為研究對象，利用突變體分析和圖位克隆等技術手段鑒定了一大批調控植物株高的基因(Liu,2007；Spray,1996；Peng,2014)，雖然在油菜中卻沒有相關的報道，但是這些克隆出來的與株高有關的基因對于油菜株型改良具有重要的指導意義。

油菜株高是一個典型的數量性狀，表型連續(xù)分布且很容易受到環(huán)境條件的影響(王漢中,2014)。近十年來，雖然利用連鎖(Li,2016；Cai,2014)或關聯(lián)分析(Mei,2009；Max,2016)的方法，在油菜中已經定位到兩百多個株高QTL。這些株高QTL在油菜所有19個連鎖群上都有分布，單個QTL能解釋的表型變異的范圍0-28.6％，其中絕大部分貢獻率都比較低，而只在A2、A3、C2和C6連鎖群上發(fā)現了少數幾個效應較大的QTL，C3連鎖群上ph13b貢獻率為28.6％(Mei,2009)，C2連鎖群上的貢獻率ph12.3為26.5％(Udall,2006)，A2連鎖群上的ph2.3貢獻率為20.8％。但是在油菜中關于株高的基因的克隆目前還沒有報道。本發(fā)明通過對株高性狀QTL的掃描檢測以及定位，旨在找到對株高性狀具有改良效應的基因位點，用于油菜理想株型育種改良的標記輔助選擇。

發(fā)明內容