[發(fā)明專利]一種水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL及分子標(biāo)記的選取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110576120.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN113106146A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張靜;李晨;呂樹偉;江立群;毛興學(xué);劉清;孫炳蕊;陳文豐;范芝蘭;潘大建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所
• 主分類號(hào): C12Q1/6811
• 分類號(hào): C12Q1/6811;C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

一種水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL及分子標(biāo)記的選取方法，包括以下步驟:步驟1、選取母本、父本的F₂單株多個(gè)，構(gòu)建耐淹和不耐淹基因池，結(jié)合兩親本進(jìn)行BSA測(cè)序，步驟2、對(duì)候選區(qū)段進(jìn)行效應(yīng)驗(yàn)證，步驟3、對(duì)區(qū)間進(jìn)行進(jìn)一步篩選，步驟4、獲得與水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記。通過(guò)對(duì)水稻萌發(fā)耐淹性狀進(jìn)行初定位，獲得控制該性狀的主效QTL并對(duì)候選區(qū)段進(jìn)行效應(yīng)驗(yàn)證，結(jié)合進(jìn)一步的精細(xì)定位，最終獲得與水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記。挖掘高耐淹種質(zhì)并從中克隆具有育種應(yīng)用價(jià)值的水稻萌發(fā)耐淹基因，對(duì)于直播稻分子標(biāo)記輔助育種具有重要的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水稻育種及分子遺傳學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL及分子標(biāo)記的選取方法。

背景技術(shù)

水稻是我國(guó)60％以上人口的主糧，水稻生產(chǎn)是糧食安全的重要保障。傳統(tǒng)移栽種植模式在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)我國(guó)的糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了重要作用。但隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，農(nóng)村勞動(dòng)力大幅減少，而插秧對(duì)勞動(dòng)力需求大、依賴高，嚴(yán)重阻礙了傳統(tǒng)移栽模式的發(fā)展。直播稻具有用水量少、淹水時(shí)間短、用水效率高、便于機(jī)械化操作等優(yōu)點(diǎn)。因此，水稻直播已成為一種高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約的輕簡(jiǎn)栽培模式。

然而，出苗率低是阻礙水稻直播的關(guān)鍵問(wèn)題。水稻直播過(guò)程中由于田面不平、坑洼積水、種子淹水等，致使有氧呼吸被抑制、極易爛芽爛根爛苗，導(dǎo)致直播稻缺苗嚴(yán)重，產(chǎn)量下降。因此，解決缺苗問(wèn)題是促進(jìn)直播發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選育萌發(fā)期耐淹的水稻品種被證明是最有效的措施。水稻萌發(fā)耐淹性是一個(gè)由多基因控制的復(fù)雜性狀，已有研究表明不同水稻品種的耐淹萌發(fā)能力存在顯著差異，可以確定這一性狀受不同遺傳位點(diǎn)控制。通過(guò)傳統(tǒng)回交轉(zhuǎn)育的手段進(jìn)行耐淹育種十分困難。因此，挖掘高耐淹種質(zhì)和克隆具有育種應(yīng)用價(jià)值的水稻萌發(fā)耐淹基因，開展分子標(biāo)記輔助選擇育種可以有效地解決這一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種科學(xué)的、合理并具有重要應(yīng)用前景的水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL及分子標(biāo)記的選取方法。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL及分子標(biāo)記的選取方法，包括以下步驟:

步驟1、選取母本、父本的F₂單株多個(gè)，構(gòu)建耐淹和不耐淹基因池，結(jié)合兩親本進(jìn)行BSA測(cè)序，針對(duì)雙親SNP進(jìn)行過(guò)濾，分析統(tǒng)計(jì)雙親差異SNP，分別檢測(cè)耐淹池與不耐淹池的SNP分布，采用差減法進(jìn)行全基因組滑窗分析，找到1個(gè)連鎖區(qū)間，并選定范圍作為候選區(qū)段；

步驟2、對(duì)候選區(qū)段進(jìn)行效應(yīng)驗(yàn)證：針對(duì)候選區(qū)段設(shè)計(jì)了多對(duì)SSR標(biāo)記，利用初定位兩端的標(biāo)記對(duì)以多個(gè)BC₂F₂單株的基因型和表型進(jìn)行考察，對(duì)隨機(jī)群體母本基因型材料和父本基因型材料的低氧胚芽鞘長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，確定該候選區(qū)段是否能夠與萌發(fā)耐淹性狀連鎖且，若連鎖則進(jìn)行下一步，否則重復(fù)第一步選取新的候選區(qū)段；

步驟3、對(duì)區(qū)間進(jìn)行進(jìn)一步篩選，利用側(cè)翼標(biāo)記對(duì)多個(gè)BC₂F₂群體的極端材料進(jìn)行重組單株的篩選，共篩選到15種類型的重組子，利用區(qū)間內(nèi)開發(fā)的多態(tài)性分子標(biāo)記對(duì)重組單株進(jìn)行基因型分析，精細(xì)定位目標(biāo)基因；

步驟4、獲得與水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記。

本發(fā)明改進(jìn)有，所述步驟1中，利用1086個(gè)F₂單株，構(gòu)建耐淹和不耐淹基因池，結(jié)合母本852、父本IR42進(jìn)行BSA測(cè)序，以日本晴作為參考基因組。

本發(fā)明改進(jìn)有，所述步驟1中，所述水稻萌發(fā)耐淹性主效QTL的物理位置在13.95-17.34Mb范圍內(nèi)，為新的萌發(fā)耐淹性主效QTL。