[發(fā)明專利]一種光周期鈍感Hd1等位基因及其分子標(biāo)記和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811041527.3
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN109055395B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫立亭;林添資;龔紅兵;景德道;楊軍;余波;錢華飛;曾生元;李闖;姚維成;杜燦燦;胡慶峰;巫章平;周義文
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C12N15/11;C07K14/415;C12Q1/6895;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 南京泉為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32408
• 代理人: 許丹丹

本發(fā)明公開一種光周期鈍感Hd1等位基因及其分子標(biāo)記和應(yīng)用。對光周期鈍感品系鎮(zhèn)粳2400(♀)與光周期敏感品種嘉禾218(♂)雜交獲得F₂單株的基因型和相應(yīng)的F_2:3家系的光周期鈍感表型分離與否進(jìn)行遺傳連鎖分析，將鎮(zhèn)粳2400的抽穗期光周期鈍感基因定位于第6條染色體，位于標(biāo)記RM276和I6?5之間，對鎮(zhèn)粳2400和嘉禾218進(jìn)行WGS?變異位點(diǎn)檢測及基因測序分析，發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)粳2400的Hd1等位基因第一個(gè)外顯子517bp處存在123bp的插入；并根據(jù)此差異開發(fā)分子標(biāo)記H1來檢測鎮(zhèn)粳2400及其衍生品系中是否含有光周期鈍感基因，可改良粳稻品種的感光性，大大提高粳稻品種的區(qū)域適應(yīng)性和育種效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分子育種學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種抽穗期光周期鈍感Hd1等位基因及引物的應(yīng)用。

背景技術(shù)

抽穗期是水稻的重要性狀，決定水稻品種的地區(qū)和季節(jié)適應(yīng)性；水稻屬于高溫短日照作物，品種抽穗期由品種的感溫性、感光性和基本營養(yǎng)性決定的，光周期(Photoperiod)是水稻生育期調(diào)節(jié)的重要條件。粳稻是水稻進(jìn)化程度更高的亞種，相對于秈稻亞種，大多數(shù)粳稻品種的抽穗期表現(xiàn)出較強(qiáng)的光周期敏感性，即不同生態(tài)條件下引種，植株的營養(yǎng)生長及生殖生長表現(xiàn)出較大程度的變化，主要農(nóng)藝性狀發(fā)生改變，如株高、播齊歷期、有效穗、穗總粒數(shù)等，最終影響產(chǎn)量。品種在不同生態(tài)區(qū)的推廣，必須先引種試種，著重考察重要農(nóng)藝和經(jīng)濟(jì)性狀的地區(qū)適應(yīng)性。粳稻由于感光性較強(qiáng)，引種試種的成功率較低，表現(xiàn)出較窄的適應(yīng)種植區(qū)域。

水稻雜交育種經(jīng)F₂代充分的基因重組后，必須經(jīng)過多世代的穩(wěn)定，一般采用一年兩季，海南是主要的南繁加代基地。粳稻由于有較強(qiáng)的感光性，育種材料在海南加代，通常表現(xiàn)出抽穗期提前、生長量變小和穗總粒數(shù)減少，在海南選中的目標(biāo)單株，要適應(yīng)目標(biāo)推廣區(qū)域的正季種植的溫光條件，帶有一定的盲目性，育種效率不高；同時(shí)，育成的品種往往僅有較窄的適宜區(qū)域，限制了不同生態(tài)區(qū)間的推廣利用。因此篩選、創(chuàng)制和選育抽穗期光周期鈍感種質(zhì)或品種，對不同生態(tài)區(qū)間的引種應(yīng)用及廣適性育種具有重要的意義。

Hd1位點(diǎn)是光周期調(diào)控抽穗期的響應(yīng)位點(diǎn)，其cDNA全長1557bp，包含兩個(gè)外顯子，編碼產(chǎn)物包含395個(gè)氨基酸，含有鋅指結(jié)構(gòu)域，與擬南芥帶有鋅指結(jié)構(gòu)域的CO家族基因同源。來自Kasalath的等位基因Hd1對光周期不敏感，Kasalath等位基因第2個(gè)外顯子有一個(gè)2bp的缺失，從而導(dǎo)致Hd1蛋白功能喪失，表現(xiàn)出光周期鈍感。若根據(jù)此差異位點(diǎn)開發(fā)功能標(biāo)記，擴(kuò)增出的片段僅有2bp的差異，條帶相近不便區(qū)分；若根據(jù)此差異位點(diǎn)的鄰近區(qū)域開發(fā)連鎖標(biāo)記，選擇的準(zhǔn)確率不高。因此，有必要尋找Hd1基因的其它優(yōu)異變異，并開發(fā)高效的功能標(biāo)記大規(guī)模應(yīng)用于分子育種。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對生育期育種瓶頸和現(xiàn)有分子標(biāo)記上的不足，對鎮(zhèn)稻系列水稻品種進(jìn)行了MNU(甲基亞硝基脲)誘變，誘變后的材料在江蘇及海南兩地調(diào)查齊穗日期和播齊歷期，篩選到一份抽穗期光周期鈍感品系鎮(zhèn)粳2400(保藏號(hào)為CCTCC NO：P201810)，并提供水稻品系鎮(zhèn)粳2400光周期鈍感Hd1等位基因及其分子標(biāo)記方法。

本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種光周期鈍感Hd1等位基因，編碼如SEQ ID NO.2所示的氨基酸。

具體的，所述光周期鈍感Hd1等位基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或與SEQID NO.1所示序列具有90％以上同源性且編碼相同功能的蛋白質(zhì)。

所述的光周期鈍感Hd1等位基因在水稻品系鎮(zhèn)粳2400中分離得到。該水稻品系鎮(zhèn)粳2400的完整名稱為禾本科稻屬粳稻鎮(zhèn)粳2400(Oryza saliva L.Japonica 2400)，其分類地位為禾本科稻屬，已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CCTCC NO：P201810，保藏日期為2018年1月17日，保藏地址為中國武漢武漢大學(xué)，郵編430072。