小麥粒重主效QTL QTgw-4B.2的緊密連鎖標記及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及生物技術領域，尤其設及一種小麥粒重主效QTLQTgw-4B. 2的緊密連 鎖標記及其應用。
【背景技術】
[0002] 小麥是世界重要的糧食作物，據FA0預測，到2030年我國對小麥的需求量將達到 1. 7364X108噸，比2003年小麥的總產量0. 9X108噸增加了 92. 3% (田紀春.超級小麥 的概念、育種目標和任務[J].山東農業科學，2004,巧）：18-21)。因此，高產仍是小麥育 種最基本、最重要的目標。
[0003] 小麥的單產由單位面積穗數、每穗粒數和千粒重=個因素構成。其中，千粒重在產 量構成因素中對產量的直接貢獻最大，王輝等（2002)認為在群體不變的條件下增加單穗 粒重是提高品種群體產量潛力的關鍵。過去的育種實踐也表明，千粒重的遺傳改良是提高 小麥產量潛力的有效途徑之一。李月華等（1993)對我國上個世紀80年代W前的1400多個 小麥育成品種的千粒重進行分析，結果表明千粒重從50年代W前的31g增加到了 80年代 的42g，平均增加了 33. 8%，其中45gW上的品種也占到了 42%。趙倩等（2013)運用相關 分析和通徑分析的方法，對2006年_^2012年山東省審定的38個高產小麥品種的產量及其 構成=因素進行分析，產量構成因素中千粒重與產量的相關系數最大且呈顯著正相關。當 前我國高產小麥品種的單位面積穗數一般相對較高，千粒重成為產量的主要制約因素，因 此針對目前的單產水平，應主要通過增加千粒重獲得小麥的高產。
[0004] 前期研究中，還臘虎（2012)和賈立加（2013)W農大3338和京冬6號及其衍生 的DH群體為基本材料，通過復合區間作圖方法對小麥千粒重性狀進行的兩年=點（分別于 2007-2008年度和2008-2009年度在北京、山西臨汾和河北石家莊進行種植）實驗進行QTL 分析發現，在4B染色體的兩個SSR標記Xcaul78a-Xcau506區間內檢測到一個環境穩定的 粒重QTLQTgw-4B. 2,L0D值為13. 23-20. 50,加性遺傳效應為2. 04g-3. 66g，在六個環境中 解釋的表型變異為17. 35% -27. 00%。
【發明內容】
[0005] 本發明的一個目的是提供用于鑒定小麥千粒重的引物。
[000引本發明提供的引物，為如下1)或。：
[0007] 1)由序列表中序列1所示的引物1和序列表中序列2所示的引物2組成；
[0008] 2)將1)所示引物對中的一個或幾個剪輯進行缺失、增加或替換得到具有相同功 能的引物對。
[0009] 本發明另一個目的是提供用于鑒定小麥千粒重的試劑。
[0010] 本發明提供的試劑，包括上述的引物。
[0011] 上述試劑中，所述引物中的各條引物的濃度均為lOumol/L。
[0012] 本發明第=個目的是提供用于鑒定小麥千粒重的試劑盒。
[0013] 本發明提供的試劑盒，包括上述的引物或上述的試劑。
[0014] 上述的引物或上述的試劑或上述的試劑盒在鑒定待測小麥是否為高千粒重小麥 中的應用也是本發明保護的范圍；
[0015] 或上述的引物或上述的試劑或上述的試劑盒在鑒定待測小麥是否為高耐熱性小 麥中的應用也是本發明保護的范圍；
[0016] 或上述的引物或上述的試劑或上述的試劑盒在鑒定小麥千粒重性狀中的應用也 是本發明保護的范圍；
[0017] 或上述的引物或上述的試劑或上述的試劑盒在鑒定小麥耐熱性性狀中的應用也 是本發明保護的范圍；
[0018] 上述的引物或上述的試劑或上述的試劑盒在鑒定小麥是否為高千粒重小麥中的 應用也是本發明保護的范圍；
[0019] 或上述的引物或上述的試劑或上述的試劑盒在篩選高千粒重小麥中的應用也是 本發明保護的范圍；
[0020] 或上述的引物或上述的試劑或上述的試劑盒在篩選耐熱小麥中的應用也是本發 明保護的范圍。
[0021] 本發明第四個目的是提供一種鑒定小麥千粒重的方法。
[0022] 本發明提供的方法，包括如下步驟：
[0023] 1)用上述的引物或上述的試劑擴增待測小麥，得到SSR擴增產物；
[0024] 2)檢測所述SSR擴增產物目標條帶的帶型是A帶型還是B帶型帶型，若待測小麥 的SSR擴增產物帶型為B帶型，則待測小麥候選為高千粒重小麥；
[00巧]若待測小麥的SSR擴增產物帶型為A帶型，則待測小麥候選為低千粒重小麥；
[0026] 所述A帶型的大小為160-16化P;
[0027] 所述B帶型的大小為180-18化P。
[0028] 本發明第五個目的是提供一種鑒定小麥千粒重性狀的方法。
[0029] 本發明提供的方法，包括如下步驟：
[0030] 1)用上述的引物或上述的試劑擴增待測小麥，得到SSR擴增產物；
[0031] 2)檢測所述SSR擴增產物目標條帶的帶型是A帶型還是B帶型帶型，B帶型的待 測小麥的千粒重高于A帶型的待測小麥的千粒重；
[0032] 所述A帶型的大小為160-16化P;
[0033] 所述B帶型的大小為180-18化P。
[0034] 本發明第六個目的是提供一種鑒定小麥耐熱性狀的方法。
[003引本發明提供的方法，包括如下步驟：
[0036] 1)用上述的引物或上述的試劑擴增待測小麥，得到SSR擴增產物；
[0037] 2)檢測所述SSR擴增產物目標條帶的帶型是A帶型還是B帶型帶型，B帶型的待 測小麥的耐熱性高于A帶型的待測小麥的耐熱性；
[0038] 所述A帶型的大小為160-16化P;
[0039] 所述B帶型的大小為180-18化P。
[0040] 上述方法中，所述擴增的模板為待測小麥的基因組DNA。
[0041] 上述的方法在篩選高千粒重小麥中的應用也是本發明保護的范圍；
[0042] 或上述的方法在篩選耐熱小麥中的應用也是本發明保護的范圍。
[0043] 不同地點判斷高低千粒重標準不一，在山西地區，千粒重大于40. 94g的為高千粒 重植株，千粒重小于等于40. 94g的為低千粒重植株。
[0044] 在寧夏地區，千粒重大于46. 20g的為高千粒重植株，千粒重小于等于46. 20g的為 低千粒重植株。
[0045] 上述待測小麥為農大3338和京冬6號的DH群體，且其灌漿期為6-7月份。
[0046] 本發明提供了一種與小麥千粒重主效9化緊密連鎖的SSR分子標記Xcau4bl及其 應用。利用本發明中的分子標記進行輔助選擇育種，可W在苗期有效篩選出不同千粒重大 小的小麥品系，提高選擇效率，節約實驗成本，加快小麥高產品種的選育進程。
【附圖說明】
[0047] 圖1為小麥粒重主效QTLQTgw-4B. 2區間與粗山羊草、水稻的共線性關系比對示 意圖。
[0048] 圖2為小麥粒重主效QTLQTgw-4B. 2區間的分子標記遺傳連鎖圖譜。
[0049] 圖3為利用Xcau4bl標記對農大3338、京冬6號及其衍生的部分DH系的PCR擴增 結果。
[0050] 圖4為2014年山西種植的農大3338/京冬6號衍生的DH群體千粒重分布圖。
[0051] 圖5為2014年寧夏種植的農大3338/京冬6號衍生的DH群體千粒重分布圖。
【具體實施方式】
[0052] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0053] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0054] 10XPCRbuffer、dNTPs可從北京天一輝遠生物科技有限公司購買。
[00巧]農大3338和京冬6號記載在如下文獻中：[1].還臘虎等，普通小麥農大3338X京冬6號DH系群體株高及節間長度的giL分析.中國農業大學學報，2014 (01):第1-8頁。
[0056] 實施例1、目標QTLQTgw-4B. 2緊密連鎖標記Xcau4bl的獲得
[0057] 1、實驗材料
[0058] 1)農大3338和京冬6號的幼嫩葉片提取DNA后用于差異引物的篩選。
[005引。農大3338X京冬6號的DH群體，共203個單株，用于目標區間的遺傳圖譜構 建。
[0060]扣農大3338/京冬6號的DH群體，用于多年多點千粒重QTL的定位。
[0061] 2、遺傳圖譜的構建
[0062] 利用目標區間上的所有標記，WDH系為模板，進行基因型分析，其中帶型與親本 農大3338相同的記為A，與親本京冬6號相同的記為B，缺失記為在此基礎上，借助 JoinMap4. 0進行遺傳圖譜構建，從而計算出各標記在目標區間內的遺傳位置。
[0063] 3、千粒重QTL定位
[0064]參照AjayKumar(2013)的方法，使用QTLCartogra曲erV2. 5 軟件（WangS. 2012) 通過復合區間作圖方法進行小麥粒重QTL的定位。
[0065] 4、4B染色體上特異SSR標記的開發
[0066] 下載國際小麥基因組測序協會化ttp: //www.wheatgenome.org/)發布的4B 染色體上所有的contig序列，利用BatchPrimerSvl. 0 (ht1:p://probes,pw.usda.gov/ batchprimerf/)捜索兩個堿基重復次數大于30，S個堿基重復大于21次所在的序列并設 計引物，經親本間PCR擴增和8%的非變性聚丙締酷胺凝膠電泳檢測及小群體驗證，最終獲 得多態性明顯且帶型清晰的SSR標記。
[0067] 5、Q化區間特異SSR標記的開發
[0068] 根據國際小麥基因組測序協會化ttp://www.wheatgenome.org/)發布的 genomezipper及PNAS發表的A4-gigabasephysicalmapunlocksthestructure andevolutionofthecomplexgenomeofAegilopstauschii,thewheatD-genome progenitor文章里的genomezipper,進行千粒重主效的'L區間內小麥與粗山羊草、水稻和 短柄草的染色體共線性關系比對。根據共線性關系比對結果，利用該區間內所包含的粗山 羊探針延伸序列、水稻基因序列和短柄草基因序列，從小麥基因組測序協會數據庫中提取 獲得小麥千粒重主效的'L區間內的基因組序列。在此基礎上，借助BatchPrimer3vl. 0進行 目標區間內的引物設計。同樣地，經親本間PCR擴增和8 %的非變性聚丙締酷胺凝膠電泳檢 測及小群體驗證，最終獲得QTL區間內多態性明顯且帶型清晰的SSR標記。