水稻籽粒鎘含量相關基因LCd-31的SNP分子標記的應用制造技術

本發明專利技術公開了水稻籽粒鎘含量相關基因LCd-31的SNP分子標記的應用。該應用具體可為TagSNP-9949648在鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量中的應用；所述TagSNP-9949648是水稻基因組的一個SNP位點，TagSNP-9949648是位于水稻第9號染色體上SEQ?ID?No.1的第32位核苷酸，其為C或T。實驗證明，93％的基因型TT的水稻品種中籽粒鎘含量均低于0.2mg/kg，89％的基因型CC的水稻品種的水稻籽粒鎘含量均高于0.2mg/kg，說明本發明專利技術的TagSNP-9949648是水稻籽粒鎘含量相關的SNP分子標記。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及生物
中水稻籽粒鎘含量相關基因的SNP分子標記的應用，特別涉及水稻籽粒鎘含量相關基因LCd-31的SNP分子標記的應用。
技術介紹
單核苷酸多態性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)指基因組單個核苷酸的變異，它是最微小的變異單元，是由單個核苷酸對置換、顛換、插入或缺失所形成的變異形式。水稻是世界上最重要的糧食作物之一，約有一半以上的人口以稻米為主食。農田重金屬污染是當今世界面臨的重大環境問題,受到各界廣泛關注。重金屬污染具有復雜隱蔽性、危害持久性,尤其可能通過食物鏈的富集作用危及人類健康。其中鎘是對環境毒性最大的重金屬元素之一,對水稻等糧食作物的安全生產構成嚴重威脅。鎘對有機體有極強的毒害作用，尤其在人類身體中，其半排出周期長達30年，長期攝取被鎘污染的稻米，會增加患肺癌、腎臟和肝臟疾病以及‘痛痛病’的幾率目前我國約有27.86萬hm2受鎘污染，其中稻田土壤將近1.33萬hm2。在鎘污染耕地中有5-10％的面積產量嚴重受影響，并且所產糧食均不宜食用。糧食作物的安全問題與人類健康息息相關，但鎘污染農田治理周期長難度大，因此，如何在不浪費現有農田的基礎上，生產出安全的糧食作物顯得尤為重要。
技術實現思路
本專利技術所要解決的一個技術問題是如何鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量。為了解決以上技術問題，本專利技術提供了以下技術方案：A1、TagSNP-9949648在鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量中的應用；所述TagSNP-9949648是水稻基因組的一個SNP位點，TagSNP-9949648是位于水稻第9號染色體上SEQIDNo.1的第32位核苷酸，其為C或T。A2、檢測水稻基因組中TagSNP-9949648的多態性或基因型的物質在制備鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量產品中的應用；所述TagSNP-9949648是水稻基因組的一個SNP位點，TagSNP-9949648是位于水稻第9號染色體上SEQIDNo.1的第32位核苷酸，其為C或T。A3、鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量的方法，包括檢測待測水稻基因型，根據待測水稻的基因型鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量：CC基因型的待測水稻籽粒鎘含量高于TT基因型的待測水稻籽粒鎘含量；CC基因型是水稻基因組中所述TagSNP-9949648為C的純合型，TT基因型是水稻基因組中所述TagSNP-9949648為T的純合型。上述應用中，SEQIDNo.1由177個核苷酸組成，SEQIDNo.1對應于日本晴水稻第9號染色體第9949679-9949503位，SEQIDNo.1的第32位核苷酸為C或T。上述應用中，所述檢測水稻基因組中TagSNP-9949648的多態性或基因型具體可為檢測水稻基因組中TagSNP-9949648的核苷酸種類。所述水稻基因組中TagSNP-9949648的基因型是CC、TT或CT。所述CC是TagSNP-9949648為C的純合型，所述TT是TagSNP-9949648為T的純合型，所述CT是TagSNP-9949648為C和T的雜合型。上述應用中，檢測水稻基因組中TagSNP-9949648的多態性或基因型的物質可為通過下述至少一種方法確定水稻基因組中TagSNP-9949648的多態性或基因型所需的試劑和/或儀器：DNA測序、限制性酶切片段長度多態性、單鏈構象多態性、變性高效液相色譜和SNP芯片。其中，SNP芯片包括基于核酸雜交反應的芯片、基于單堿基延伸反應的芯片、基于等位基因特異性引物延伸反應的芯片、基于“一步法”反應的芯片、基于引物連接反應的芯片、基于限制性內切酶反應的芯片、基于蛋白DNA結合反應的芯片，及基于熒光分子DNA結合反應的芯片。上述應用中，檢測水稻基因組中TagSNP-9949648的多態性或基因型的物質具體可為擴增包括TagSNP-9949648在內的水稻基因組DNA片段的引物對，如由SEQIDNo.2所示的單鏈DNA和SEQIDNo.3所示的單鏈DNA組成的引物對。上述鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量的方法中，所述待測水稻不為CT基因型的水稻，所述基因型CT是水稻基因組中所述TagSNP-9949648為C和T的雜合型。本專利技術所要解決的另一個技術問題是如何進行水稻育種。為了解決以上技術問題，本專利技術提供了以下技術方案：B1、所述TagSNP-9949648在水稻育種中的應用。B2、上述鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量的方法在水稻育種中的應用。B3、水稻的育種方法，包括：檢測水稻基因組中所述TagSNP-9949648的多態性，選擇水稻基因組中所述TagSNP-9949648為T的純合型(基因型是TT)的水稻作為親本進行育種。上述應用中，所述水稻育種為培育低鎘含量水稻品種。上述應用中，所述低鎘含量水稻品種中的低鎘含量是相對于雜交親本水稻而言。如果兩個雜交親本水稻籽粒中鎘含量相同，所述低鎘含量水稻品種的籽粒中鎘含量可等于或低于雜交親本水稻籽粒中鎘含量；如果兩個雜交親本水稻籽粒中鎘含量不相同，所述低鎘含量水稻品種的籽粒中鎘含量可等于或低于兩個雜交親本水稻籽粒中鎘含量較低的雜交親本水稻。上述應用中，所述低鎘含量水稻品種的水稻籽粒鎘含量具體可小于0.2mg/kg。B3所述水稻的育種方法可用于培育低鎘含量水稻品種。檢測水稻基因組中所述TagSNP-9949648的多態性可通過擴增水稻基因組中包括SEQIDNo.1的第32位核苷酸在內的DNA片段的引物對進行PCR產物，根據PCR產物的序列確定水稻基因組中所述TagSNP-9949648的多態性。所述引物對具體可為由SEQIDNo.2所示的單鏈DNA和SEQIDNo.3所示的單鏈DNA組成的引物對。本申請中，所述TagSNP-9949648的物理位置是基于水稻品種日本晴的基因組序列確定的，TagSNP-9949648對應于水稻品種日本晴第9號染色體上第9949648位，其核苷酸為C或T。水稻品種日本晴第9號染色體的核苷酸序列如GenBankAccesionNumberAP014965.1GI:937931852(UpdateDate是2015年10月10日，Oct10,2015)。下述1)-3)中任一種產品也屬于本專利技術的保護范圍：1)SEQIDNo.1所示的DNA分子；2)擴增水稻基因組中包括SEQIDNo.1的第32位核苷酸在內的DNA片段的引物對；3)由SEQIDNo.2所示的單鏈DNA和SEQIDNo.3所示的單鏈DNA組成的引物對。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
TagSNP?9949648在鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量中的應用；所述TagSNP?9949648是水稻基因組的一個SNP位點，TagSNP?9949648是位于水稻第9號染色體上SEQ?ID?No.1的第32位核苷酸，其為C或T。

【技術特征摘要】
1.TagSNP-9949648在鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量中的應用；所述
TagSNP-9949648是水稻基因組的一個SNP位點，TagSNP-9949648是位于水稻第9號染
色體上SEQIDNo.1的第32位核苷酸，其為C或T。
2.檢測水稻基因組中TagSNP-9949648的多態性或基因型的物質在制備鑒定或輔
助鑒定水稻籽粒鎘含量產品中的應用；所述TagSNP-9949648是水稻基因組的一個SNP
位點，TagSNP-9949648是位于水稻第9號染色體上SEQIDNo.1的第32位核苷酸，
其為C或T。
3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于：所述檢測水稻基因組中
TagSNP-9949648的多態性的物質為擴增包括TagSNP-9949648在內的水稻基因組DNA
片段的引物對。
4.鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量的方法，包括檢測待測水稻基因型，根據待測
水稻的基因型鑒定或輔助鑒定水稻籽粒鎘含量：CC基因型的待測水稻籽粒鎘含量高于
TT基因型的待測水稻籽粒鎘含量；CC基因型是水稻基因組中權利要求1中所述<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何振艷，麻密，許文秀，閆慧莉，
申請(專利權)人：中國科學院植物研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11