[發明專利]與芝麻矮桿性狀主效基因位點緊密連鎖的分子標記ZMM5914及其應用

有效

• 申請號: 201811319412.6
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109251994B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 張艷欣;王林海;張秀榮;黎冬華;周瑢;楊梅;盛晨
• 申請（專利權）人: 中國農業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: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本發明涉及與芝麻矮桿性狀主效基因位點緊密連鎖的分子標記ZMM5914及其應用。該分子標記ZMM5914的引物序列為：ZMM5914F：5’?CCTCGTCCTGGATCAACTTC?3’ZMM5914R：5’?CCGTAGAACGTACGAGACATTG?3’其是通過利用芝麻品種中芝13(母本)和種質密蒴芝麻(父本)雜交獲得F₈代重組自交系(RIL)分離群體，對其進行分子遺傳連鎖分析獲得的。上述芝麻矮桿性狀主效基因位點緊密連鎖的分子標記可用于該基因位點的鑒定，輔助在芝麻植株發育早期進行育種后代篩選，輔助選擇矮桿表型，目標明確，成本較低。

技術領域

本發明屬于分子生物學及遺傳育種技術領域，具體涉及一種與芝麻矮桿性狀主效基因位點緊密連鎖的分子標記及其應用。

背景技術

芝麻(Sesamum indicum L.)是世界七大油料作物之一，也是我國傳統特色油料作物，各地均有種植，我國是芝麻主產國，總產量僅次于印度。芝麻種子富含不飽和脂肪酸、維生素及鈣、鐵、鋅等微量元素，味香質優，有益于人體健康，深受人們喜愛。隨著生活水平提高，我國芝麻消費持續快速增長，從2003年的59萬噸到2017年的164萬噸，增加了近兩倍，占世界消費總量的近30％，我國已成為世界上最大的芝麻消費國。因此，提高芝麻單產，對促進我國芝麻生產發展、解決總量自給不足問題十分迫切。

在長期以單株產量優勢為主的育種目標下，芝麻生產主栽品種多數為高大株型，植株高度一般180cm左右甚至更高，在高水肥和傳統精耕細作條件下，可獲得較好的單株產量。但隨著農業生產機械化程度的提高，芝麻生產急需降低品種的植株高度，改變松散株型為緊湊株型，以通過發揮群體優勢獲得較高的產量，并適應機械化種植的需求。

株高作為重要的農藝性狀，與作物的產量密切相關，其遺傳基礎、分子機理以及株高相關基因的定位與克隆等成為熱門研究領域之一。“綠色革命”極大程度地推動了作物矮化育種進程，主要糧食作物如水稻、小麥、玉米等均培育出矮桿或半矮稈品種，并進行了大面積推廣，解決了糧食自給難題。1959年，我國水稻育種家黃耀祥培育出了第一個雜交矮稈秈稻品種“廣場矮”，成為世界水稻育種的重大突破，也為矮化育種開創了一條新途徑，不僅提高了水稻的產量，同時緩解了倒伏等問題。小麥育種家Borlaug應用了矮源材料“農林10號”與抗銹病的墨西哥小麥進行雜交，育成了多個半矮稈和矮稈品種，并被引入到部分國家和地區，為小麥矮化育種做出了重大貢獻，小麥半矮稈品種的成功培育和有效推廣，使得世界糧食總產逐漸增長。玉米、大豆等也相繼展開了利用矮化基因資源選育品種的工作，獲得了耐肥、抗倒伏能力強的新品種。

此外，水稻、玉米、小麥、大麥等作物均已克隆出許多重要的矮化基因，一些重要矮化基因的應用，推動了作物矮化育種進程，提高了單位面積產量。Monna等將水稻的重要半矮稈基因sd-1定位到6kb的區間范圍內，通過分析確定了該基因的編碼區域。滕峰在玉米中檢測到一個矮化主效位點qPH3.1，位于12.6kb區間內，并克隆到與赤霉素合成相關的候選基因ZmGA3ox2。

國內外對芝麻株高矮化性狀的研究起步較晚，QTL定位相關報道較少。Wang等利用RIL群體和測序技術，定位到10個芝麻株高相關QTL，表型貢獻率3.03％-23.03％，分布在5個連鎖群上，其中主效位點qPH-3.3的株高矮化表型貢獻率為18.07％，在qPH-3.3基因座位表現為半矮稈基因型，這是芝麻半矮稈基因位點的首次報道。國內外尚未見有關芝麻矮桿相關分子標記的研究報道。

本發明是在精細定位芝麻矮桿性狀主效基因位點基礎上，開發獲得與其緊密連鎖的分子標記，用于芝麻育種后代株高表型的分子輔助選擇。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一在于提供一種芝麻矮桿性狀的主效基因位點qPHY3-1。

本發明所要解決的技術問題之二在于提供一種與芝麻矮桿性狀主效基因位點緊密連鎖的分子標記ZMM5914及其引物。