[發明專利]一種玉米耐鹽基因及其分子標記與應用

在審

• 申請號: 201810694008.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108795951A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 趙衍鑫;趙久然;駱美潔;宋偉;張云霞
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12Q1/6895;C12N15/11;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 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;陳征

本發明提供了一種玉米耐鹽基因及其分子標記與應用。本發明選擇具有耐鹽表型的F₂材料和鹽敏感表型的F₂材料，利用BSR?seq技術將玉米耐鹽基因初定位在基因組1號染色體167Mb?183Mb的物理區間。再利用京724×D9H的3635個F₂材料和圖位克隆技術將耐鹽基因精細定位到129kb(Chr1:180862086?180991157，B73 RefGen_v3)的區間內。對此區間內的基因進行序列分析、功能注釋分析和突變體等位測驗驗證鑒定到GRMZM2G098494為耐鹽基因，命名為ZmST1，并開發該基因的分子標記，可用于玉米耐鹽性狀的早期預測、篩選，以及篩選耐鹽種質資源。

技術領域

本發明涉及作物分子標記輔助育種技術領域，特別是涉及一種玉米耐鹽基因及其InDel分子標記及其應用。

背景技術

玉米是重要的糧食、飼料和經濟農作物。然而，其為鹽敏感農作物。全球有20％以上的耕地為鹽害地，嚴重制約著玉米的生長、發育及產量(Munns等,2008,Annual Reviewof Plant Biology 59：51-681)。隨著可耕地面積的逐漸減少，耐鹽玉米種質資源的開發及利用愈加迫切及必要。因此，如何提高玉米耐鹽性，培育耐鹽玉米新品種是全球亟待解決的問題，對玉米產業的長期發展具有重要意義。

遺傳因素是造成不同玉米材料耐鹽性差異的根本原因。大量的育種及生產實踐都證明不同玉米材料的耐鹽性存在著廣泛的遺傳變異，故而，利用現有種質資源挖掘耐鹽基因，開發耐鹽功能標記，進而通過分子標記輔助選擇的手段選育耐鹽優良自交系和雜交種，對玉米育種具有重要意義。

目前，植物耐鹽基因研究已取得大量進展。擬南芥模式作物中，其耐鹽性主要由三條信號通路介導：SOS信號通路維持離子平衡，絲裂原活化蛋白激酶信號通路介導滲透平衡，和抗氧化系統調節氧化還原平衡。其中，SOS信號通路由SOS1,SOS2和SOS3三個成員構成，Ca²⁺與SOS3蛋白結合后，與SOS2相互作用形成SOS2-SOS3激酶復合物，通過磷酸化激活Na⁺/H⁺逆向轉運蛋白SOS1，使SOS1發揮將Na⁺離子轉運出細胞膜外的作用，從而減少Na⁺毒性(Zhu,2001,Trends in Plant Science 6:66-71；Zhu,2016,Cell 167:313-324)。在水稻和小麥中，分別克隆到編碼Na⁺離子特異性轉運子的基因OsSKC1(Ren等，2005，NatureGenetics 37:1141-1146)和TmHKT1；5-A(Munns等,2012,Nature Biotechnology 30:360-364)，并已應用于育種實踐中。

作物在長期進化過程中，形成了復雜的耐鹽機制，涉及的基因較多。為了能夠有效地、針對性地改變農作物的耐鹽性，迫切需要挖掘新的耐鹽基因，開發功能標記，為分子標記輔助育種提供技術支撐。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種玉米耐鹽基因及其應用。

本發明的第二個目的在于提供與玉米耐鹽性狀相關的InDel分子標記，及擴增該分子標記的特異性引物對。

本發明的第三個目的是提供上述分子標記的應用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：