小麥旗葉寬基因TaFLW1的分子標記WGRB125及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于作物育種學領域，設及小麥旗葉寬基因TaFLWl的分子標記及其應用。 技術背景
[0002] 小麥是世界上最重要的糧食作物之一，其產量對人類的食品安全不可或缺。小麥 產量是一個復雜的性狀，不僅受到產量=要素的直接影響，還與其它方面密切相關，比如 源-庫關系（化ietal. 2003)。葉片作為"源"的主要器官，對小麥的產量潛力具有重要影 響。其中，最頂層旗葉的光合作用占所有葉片光合產量的45 - 58%。在巧粒灌漿期，旗葉光 合作用產生的碳水化合物對巧粒干物質積累的貢獻為41 - 43%，是向穗部提供同化物的最 重要來源，對巧粒產量的形成起著十分關鍵的作用（化armaetal. 2003)。許多研究表明， 旗葉大小包括長、寬、面積等性狀與穗粒數、千粒重、穗粒重、單株產量等產量性狀間存在顯 著的正相關，其中尤W旗葉寬、旗葉面積對穗粒數、穗粒重和千粒重的影響最為明顯（化et al.2001;Meietal. 2003;Wangand化ang2004;Khaliqetal. 2008)。
[0003] 由于旗葉相關性狀對作物產量的重要影響，目前在水稻、大麥等作物上都開展了 與旗葉大小相關QTL的初步定位和精細定位研究，并且分析了旗葉性狀與產量間的關系， 為作物高產提供了幫助（化eetal.2006;Yoonetal.2006;Tongetal.2007;Xueet al. 2008;Farooqetal. 2010;Wangetal. 2011)。在小麥上也較早地開展了旗葉性狀與 產量性狀相關性方面的研究W及產量性狀QTL的定位工作，但關于旗葉大小的遺傳定位研 究報道較少。Jiaetal(2013)利用望水白X南大2419重組自交系群體在小麥5A染色 體上定位到一個旗葉寬主效QTLQfIw.nau-5A，可解釋28. 7 - 35.6%的表型變異，且在S次 實驗中L0D值均在10. 0W上。Qflw.nau-5A的寬葉等位基因來自南大2419,窄葉等位基因 來自望水白。Xueetal. (2013)利用從近等基因系衍生的次級F2群體中篩選和鑒定重組 體的方法將Qflw.nau-5A精細定位到相距0. 2cM的Xgwm415 -《碰扣52區段，并將其命名為 TaFLWl。遺傳分析表明該基因為半顯性基因。
[0004] Xueetal. (2011)在TaFLWl的相鄰區段Xgwm304 -Xgwm415 定位到一個抗赤霉 病主效QTLFhb5,其抗病等位基因來自望水白。Xueetal. (2010)將來自望水白的Fhb5 區段回交導入到感病品種綿陽99-323和P冊91后發現，盡管育成的近等基因系的赤霉病抗 性得到明顯改良，但其旗葉寬比輪回親本減少了 3毫米左右。該些結果表明，窄葉等位基因 化flwl與抗赤霉病等位基因Fhb5緊密連鎖，而寬葉等位基因TaFLWl與感病等位基因化b5 緊密連鎖，該與培育高產、多抗品種的育種目標明顯是相惇的。因此，有必要開發與TaFLWl 共分離的分子標記用于標記輔助選擇，從而減少性狀間的連鎖累寶，提高TaFLWl基因的利 用效率。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供與小麥旗葉寬基因TaFLWl共分 離的分子標記。本發明的另一個目的是提供與小麥旗葉寬基因TaFLWl共分離的分子標記 的應用。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0007] 小麥旗葉寬基因Ta化W1的分子標記WGRB125,通過引物對WGRB125 -F/WGRB125R 擴增小麥品種南大2419或小麥品種P冊91基因組DNA，獲得的擴增片段為186bp為分子標 記WGRB125,該標記為共顯性分子標記，與Ta化W1共分離；其中，WGRB125 -F序列如SEQID NO. 1 所示，WGRB125 -R序列如SEQIDNO. 2 所示。
[0008] 小麥旗葉寬基因Ta化W1的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125R; WGRB125 -F序列如SEQIDNO. 1 所示，WGRB125 -R序列如SEQIDNO. 2 所示。
[0009] 小麥旗葉寬基因TaFLWl的分子標記鑒定方法，用本發明所述的分子標記WGRB125 的引物對WGRB125 -F/WGRB125 -RPCR擴增待檢小麥基因組DNA，并檢測擴增產物，如果擴 增出18化P的擴增片段，則標志著待檢小麥中存在寬旗葉等位基因TaFLWl;如果能夠擴增 出188bp的擴增片段，則標志著待檢小麥中存在窄旗葉等位基因化flwl。
[0010] 所述的分子標記WGRB125在鑒定小麥種質資源中旗葉寬基因TaFLWl中的應用。
[0011] 所述的分子標記WGRB125在篩選寬旗葉小麥中的應用。
[0012] 所述的分子標記WGRB125在培育寬旗葉小麥的分子育種中的應用。
[0013] 所述的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125 -R在鑒定小麥種質資源 中旗葉寬基因TaFLWl中的應用。
[0014] 所述的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125 -R在篩選寬旗葉小麥中 的應用。
[0015] 所述的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125 -R在培育寬旗葉小麥的 分子育種中的應用。
[0016] 一種篩選寬旗葉小麥的方法，用所述的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/ WGRB125-RPCR擴增待檢小麥基因組DNA，并檢測擴增產物，如果能夠擴增出18化P的擴增 片段，則標志著待檢小麥為存在旗葉寬基因TaFLWl的寬旗葉小麥。
[0017] 上述小麥旗葉寬基因TaFLWl的分子標記是通過W下方法獲得的：
[001引（一）望水白化flwl近等基因系（NIL)衍生的次級F2群體的構建與TaFLWl區段 重組體的篩選
[0019] (l)NIL(畢）〇(ueS^XuF，LiGQ'aiouY，LinMS'GaoZX，SuXH，XuXW,Jiang G,ZhangS,JiaHY,KongZX,ZhangLX,MaZQ(2013)FinemappingTaFLWl,amajorQTL controllingflagleafwidthinbreadwheat(TriticumaestivumL. ).TheorAppl Genet126:1941 - 1949)與其輪回親本P冊91(S)進行雜交得到雜種Fi，Fi自交產生F2大 群體；
[0020] 0)用SDS法提取F2群體中各單株的DM;利用TaFLWl的邊界標記GWM415和 WMC752篩選F2群體中在該區段發生重組的雜合單株，利用相同標記在其自交后代中各篩選 出一個在該區段發生重組的純合單株。所用引物的序列信息如下：
[002。 表1引物序列信息
[0022]
【主權項】
1. 小麥旗葉寬基因TaFLWl的分子標記WGRB125,其特征在于通過引物對WGRB125 -F/ WGRB125R擴增小麥品種南大2419或小麥品種PH691基因組DNA，獲得的擴增片段為186bp 為分子標記WGRB125,該標記為共顯性分子標記，與TaFLWl共分離；其中，WGRB125 -F序列 如SEQIDNO. 1 所示，WGRB125 -R序列如SEQIDNO. 2 所示。
2. 小麥旗葉寬基因TaFLWl的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125R，其特 征在于：WGRB125 -F序列如SEQIDNO. 1所示，WGRB125 -R序列如SEQIDNO. 2所示。
3. 小麥旗葉寬基因TaFLWl的分子標記鑒定方法，其特征在于用權利要求2所述的分子 標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125-RPCR擴增待檢小麥基因組DNA，并檢測擴增 產物，如果擴增出186bp的擴增片段，則標志著待檢小麥中存在寬旗葉等位基因TaFLWl;如 果能夠擴增出188bp的擴增片段，則標志著待檢小麥中存在窄旗葉等位基因Taflwl。
4. 權利要求1所述的分子標記WGRB125在鑒定小麥種質資源中旗葉寬基因TaFLWl中 的應用。
5. 權利要求1所述的分子標記WGRB125在篩選寬旗葉小麥中的應用。
6. 權利要求1所述的分子標記WGRB125在培育寬旗葉小麥的分子育種中的應用。
7. 權利要求2所述的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125 -R在鑒定小麥 種質資源中旗葉寬基因TaFLWl中的應用。
8. 權利要求2所述的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125 -R在篩選寬旗 葉小麥中的應用。
9. 權利要求2所述的分子標記WGRB125的引物對WGRB125 -F/WGRB125 -R在培育寬旗 葉小麥的分子育種中的應用。
10. -種篩選寬旗葉小麥的方法，其特征在于用權利要求2所述的分子標記WGRB125的 引物對WGRB125 -F/WGRB125 -RPCR擴增待檢小麥基因組DNA，并檢測擴增產物，如果能夠 擴增出186bp的擴增片段，則標志著待檢小麥為存在旗葉寬基因TaFLWl的寬旗葉小麥。
【專利摘要】本發明屬于作物育種學領域，公開了小麥旗葉寬基因TaFLW1的分子標記WGRB125及其應用。所述的分子標記WGRB125與TaFLW1基因的遺傳距離為0cM。本發明在國際上首次獲得了與TaFLW1最為緊密連鎖的分子標記。WGRB125為共顯性標記，具有檢測方便、擴增穩定、簡便等優點。用標記WGRB125檢測TaFLW1基因，可以確定TaFLW1的存在與否以及存在狀態，并預測小麥的旗葉寬度，進而快速篩選攜帶有TaFLW1的植株并用于高產品種的選育。
【IPC分類】C12N15-11, C12Q1-68
【公開號】CN104774922
【申請號】CN201510101610
【發明人】馬正強, 薛樹林, 秦琦
【申請人】南京農業大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月6日