[發明專利]玉米雄穗分枝數性狀相關的SNP分子標記及應用

有效

• 申請號: 202110065752.6
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112626261B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 胡軍;潘洪玉;丁韋辰;甘會云;張鑫生;于匯琳;唐心龍;王巍陸;李蘭慧;張思琪;陳舒雨;徐天一;任松
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明公開了玉米雄穗分枝數性狀相關的SNP分子標記，包括序列1和序列2，與玉米雄穗分枝數性狀極顯著相關的SNP分子標記的制備方法，包括如下步驟：提取玉米基因組DNA；簡化基因組測序；使用軟件GAPIT(3.1.0)中的CMLM模型對性狀進行關聯分析；檢出顯著位點不同基因型組間比較。本發明屬于作物分子標記制備技術領域，具體是提供三個與玉米雄穗分枝數性狀極顯著相關的SNP分子標記，以此作為玉米育種過程中雄穗分枝數性狀的輔助選擇標記，提高選擇的準確性，加快育種進程的玉米雄穗分枝數性狀相關的SNP分子標記及應用。

技術領域

本發明屬于作物遺傳育種分子標記制備技術領域，具體是指玉米雄穗分枝數性狀相關的SNP分子標記及應用。

背景技術

玉米是重要的糧食與飼料作物，對于保障國家糧食安全具有重要的意義。玉米的雄穗位于植株的頂端，在生長發育過程中與雌穗存在養分競爭和花期相遇確保授粉等互作關系，因此雄穗性狀對玉米的產量具有重要的影響，它是品種培育過程中不可忽視的重要目標性狀。玉米雄穗的分枝數、分枝長度、分枝夾角、雄穗重等若干個指標中，分枝數的多少是決定雄穗大小的主要因素，二者的關系非常密切。雜交種的雄穗分支數與產量的關聯研究表明，雄穗分枝數的多少與產量基本不相關或呈顯著的負相關。在保證一定量的花粉滿足玉米完全授粉的前提條件下，雄穗過大，分支數過多則會加大植株養分的競爭和消耗，開花期過多的花粉堆積在葉片上霉變，影響葉片的光合作用。但是，對于玉米雜交種生產過程中的父本而言，父本自交系應產生較多的花粉滿足母本的授粉需要，故分枝數多，花粉量大可以提高單位面積的制種產量。

玉米雄穗分枝數的分化發育受多個基因的調控，是一個比較典型的由多基因控制的數量性狀，同時它的廣義和狹義遺傳力都比較高，說明其中有對性狀貢獻較大的主效基因在發揮作用。目前通過QTL定位和候選基因法已經確定了許多與雄穗分枝數相關的QTL區域及候選基因，但是QTL定位的區域一般跨度很大，通常會有幾個厘摩(centimorgan，cM)，定位的區域中包括大量的候選基因，精細定位較困難。候選基因法是根據已有的生理、生化背景知識，直接從已知或潛在的基因庫中挑選出可能對該性狀有影響的基因，但它的缺點是不能識別新的基因。近年來，隨著高通量測序技術的不斷發展，測序速度的提高與測序成本的降低，使得全基因組關聯分析(Genome-wide Association Study,GWAS)廣泛應用于作物重要農藝性狀遺傳位點的檢測。與傳統的QTL相比，GWAS具有更高的分辯率，可以更準確的識別和定位新的基因。

ENTH/VHS蛋白是網格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicle,CCV)形成的早期階段中起關鍵作用的一組輔助蛋白，這些蛋白質共享一個相似的，在進化上保守的結構域，即在它們的N末端具有ENTH/VHS結構域和內膜相互作用，而相對非結構化的C末端部分則與囊泡生成裝置的其它成分相互作用。哺乳動物中Epsin 1蛋白是第一個分離鑒定的具有ENTH結構域的蛋白質,ENTH結構域(the Epsin N-Terminal Homology domain，ENTHdomain)形成一個由八個a螺旋組成的緊湊型螺線管，由大約130到150個氨基酸組成。VHS結構域(Vps-27、Hrs and STAM，VHS domain)和ENTH結構域類似，也包括八個a螺旋，長度大約是150個氨基酸，具有VHS結構域的蛋白通常還具有一些其他的重要結構域，所以它們也可以被歸入其他的蛋白質群組中。VHS結構域物理插入到膜中的機制尚未報道，因此，這些蛋白的功能更可能是胞內運輸的貨物招募并和隨后的組成部分結合，以納入CCVs或ESCRT(the Endosomal sorting complexes Required for Transport)依賴的降解途徑。

至今為至，在植物中我們對ENTH/VHS蛋白的作用與功能了解非常有限，通過GWAS研究群體中突變位點多態性與性狀的關聯，進而研究基因的功能是一個非常有用的技術手段。

發明內容