[發明專利]小麥根系相關性狀的SNP分子標記及應用

有效

• 申請號: 201711146711.X
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109797149B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 劉鵬;靳義榮;羅付義;郭智慧;邱曉東;肖永貴;何中虎
• 申請（專利權）人: 德州市農業科學研究院;中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 劉繼枝;王守梅

本發明公開了小麥根系相關性狀的SNP分子標記及應用，屬于生物技術領域。本發明在不同環境條件下，進一步對不同小麥群體根系性狀進行GWAS分析，尋找與根系性狀相關聯的優異等位變異，將極大的提高育種工作中對根系性狀優良基因型選擇的準確性和預見性。而控制根系性狀目標基因的挖掘對深入了解小麥根系生長發育分子遺傳機制的研究具有重要意義。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體地說是小麥根系相關性狀的SNP分子標記及應用。

背景技術

小麥是世界上最重要的糧食作物之一，由于耕地減少與人口數量增長，提高產量與抗逆境脅迫能力成為小麥育種重要目標。根系作為植物地下器官，在植物生長發育中發揮著重要作用。根系各項形態特征與根吸收、同化、轉運等生理特性密切相關，從而影響著作物的產量、品質和抗性(Inukai等，2011；Grossman和Rice，2012)。Ehdaie等(2010)證實了根系生物量與氮、磷、鉀等多種營養元素的攝取顯著正相關。根系密度與土壤中無機物的吸收也顯著相關,根系密度越大,土壤中無機物流失越少,在土壤水分缺失的情況下尤為明顯(Gonzalez-Dugo，2010)。根毛增加了根系吸收水分與營養物質的表面積，同時也是植物與土壤微生物互作的位點(Wasson等，2012)。根系角度影響根系在土層中的分布，也影響著植株對較深土層中水分的吸收(Christopher等，2010；Lynch，2013；Chimungu等，2014)。根系能夠響應各種生物與非生物脅迫，通過信號轉導途徑影響地上部分的生長。水稻根系的根長、直徑、干重、總吸收面積與水稻產量正相關(Liu，2014)。

根系性狀由多微效基因控制，是一種可遺傳變異，且較容易受到環境條件影響，其遺傳機制的研究較為困難。根系性狀基因的發現主要是依據相關突變體的創制(Geldner等，2003)以及QTL定位。由于利用理化誘變創制相應突變體具有隨機性，較難獲得目的突變體。傳統QTL定位由于分子標記與定位群體大小的影響，定位精度小，不利于基因的精細定位。

因此，開發新的小麥根系相關性狀的分子標記，對于促進小麥生長發育分子機制的研究，使小麥獲得更高產量與較強抗逆境脅迫能力的根系表型，對于小麥的品種改良具有重要意義。

發明內容

本發明以黃淮麥區及國外引進的166份小麥品種(系)為試驗材料，利用覆蓋全基因組的SNP_S標記對其進行遺傳多樣性分析，發掘與根系生長發育相關的QTL位點。

本發明的技術任務是按以下方式實現的，本發明的目的是提供小麥根系相關性狀的SNP分子標記，通過對小麥的根系性狀進行全基因組關聯分析獲得小麥根系相關性狀的SNP分子標記，所述的SNP分子標記包括4個SNP分子標記，SNP1、SNP2、SNP3、SNP4；

所述的SNP1的核苷酸序列為SEQ ID NO.1,該SNP位點為SEQ ID NO.1中自5’末端起第51位核苷酸，上述序列的第51bp位核苷酸為A或C，導致多態性,SEQ ID NO.1所示DNA片段在小麥1B染色體上第61cM位置；

所述的SNP2的核苷酸序列為SEQ ID NO.2,該SNP位點為SEQ ID NO.2中自5’末端起第101位核苷酸，上述序列的第101bp位核苷酸為A或G，導致多態性,SEQ ID NO.2所示DNA片段在小麥3A染色體上第177cM位置；

所述的SNP3的核苷酸序列為SEQ ID NO.3,該SNP位點為SEQ ID NO.3中自5’末端起第51位核苷酸，上述序列的第51bp位核苷酸為A或G，導致多態性,SEQ ID NO.3所示DNA片段在小麥2D染色體上第80cM位置；

所述的SNP4的核苷酸序列為SEQ ID NO.4,該SNP位點為SEQ ID NO.4中自5’末端起第47位核苷酸，上述序列的第47bp位核苷酸為A或G，導致多態性,SEQ ID NO.3所示DNA片段在小麥2B染色體上第157cM位置。