[發明專利]水稻硬稈高產基因分子標記及應用

有效

• 申請號: 201910254472.2
• 申請日: 2019-03-31
• 公開（公告）號: CN109777885B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 饒玉春;焦然;王躍星;鄧飛;朱浩;林晗;吳儀;章怡蘭;戴志俊;林雪
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發明公開了一種水稻硬稈高產基因的分子標記，所述水稻硬稈高產基因的分子標記為第一分子標記和第二分子標記中的至少任一；第一分子標記和所述第二分子標記之間591Kb的區段存在水稻硬稈高產基因。本發明還同時公開了利用上述分子標記檢測水稻硬稈高產基因的方法，以及利用上述分子標記輔助選育硬稈高產水稻的育種方法。本發明的分子標記可用于檢測水稻硬稈高產基因、用于預測水稻莖稈強度是否增強、用于預測水稻產量是否提高、對水稻的硬稈高產性狀進行有效選擇以及用于硬稈高產水稻的分子標記輔助育種。

技術領域

本發明屬于分子生物學及水稻分子育種技術領域，涉及一種分子標記，具體指一種水稻硬稈高產基因的分子標記。本發明還涉及擴增分子標記的引物、分子標記和引物在水稻硬稈高產基因定位或水稻遺傳育種中的用途。

背景技術

水稻是世界近一半人口賴以生存的糧食作物同時也是重要模式作物之一，提高它的產量和質量也是人們研究的重要方向。隨著水稻全基因組測序工作的完成，水稻突變體已廣泛應用于鑒定調控水稻形態和生理性狀與基因的連鎖分析及其相關基因的克隆和功能研究。莖稈屬于營養器官，在水稻的生長過程中有支持，運輸和貯藏等重要功能。莖稈細胞壁結構和成分的差異影響莖稈機械強度。細胞壁是植物細胞的重要結構，對植物的構架、形態和功能的建成至關重要。在管胞和纖維等細胞的發育過程中細胞壁具有次生加厚的修飾過程，起到對植物的支撐作用。次生加厚的主要物質是纖維素和木質素。纖維素是構成細胞壁的基本物質，木質素是細胞壁次生加厚的主要物質，能增加細胞壁的機械強度和對病原體的抵抗強度。莖稈突變體的研究對培育抗倒伏甚至抗病的水稻品種有著重要的意義。20世紀60年代作物育種的綠色革命即攜帶sd1半矮稈基因的品種取代傳統的高稈品種，從而降低了節間長度和莖稈高度，提高了水稻的耐肥抗倒性，使糧食產量得到大規模提升。但隨著世界人口的不斷增多以及耕地面積的大量減少，矮稈水稻由于自身生物量積累不足，使其產量和質量的提高受到極大的阻礙。增加株高可以提升產量，但株高的增加又面臨著抗倒伏問題，所以保持水稻的產量提高的同時，增加植株的抗倒伏能力是現在的重要課題，莖稈的強度大小與植株的抗倒伏能力直接相關，因此莖稈強度相關突變體的研究為水稻抗倒伏機制的發掘奠定了基礎。目前雖然已經定位了一些與水稻莖稈強度相關的基因和QTLs，例如與水稻下部抗折力作用相關的QTL ptl和與水稻上部節間抗折力相關的QTLlrt，這兩個數量性狀位點都是通過對葉綠素調控來影響莖稈強度，但由于植物莖稈內部化學成分受種植條件，溫度等多方面因素影響，并且細胞壁合成和修飾過程非常復雜，而且常見的莖稈強度相關的基因和QTLs產生的多效性都是反向的，所以目前仍然缺乏與水稻莖稈強度增大并且植株產量增高相關基因的QTLs及分子標記。

DNA分子標記的發展為育種過程中的基因型選擇提供了有力手段，即分子標記輔助育種，已得到非常廣泛的應用。但是，前提條件是，必須首先明確目標性狀(硬稈高產)所控制的基因在染色體上的位置，即首先必須進行硬稈高產基因的定位，以明確與硬稈高產基因緊密連鎖的分子標記，進而通過分子標記選擇進行莖稈強度和水稻產量的遺傳改良。因此，迫切需要提供一種水稻硬稈高產基因的分子標記，從而可以檢測水稻硬稈高產基因，可以預測水稻的莖稈強度是否增強，可以預測水稻的產量是否提高，可以對水稻的硬稈高產性狀進行有效選擇，同時還可以用于硬稈高產水稻的分子標記輔助育種，加速水稻育種的進程，適于大規模推廣應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種水稻硬稈高產基因的分子標記及其用途。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種水稻硬稈高產基因的分子標記，所述水稻硬稈高產基因的分子標記為第一分子標記和第二分子標記中的至少任一；

第一分子標記選自下列引物對，其中的核苷酸序列為5′→3′，

misc_feature上游引物：CGGATGGGGCAAATGTGATT；

misc_feature下游引物：AGTATGCCCCGAACCAATGA；

第二分子標記選自下列引物對，其中的核苷酸序列為5′→3′，