【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及分子生物，尤其是小麥粒重相關(guān)的snp-546位點(diǎn)及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、小麥?zhǔn)鞘澜缛蠹Z食作物之一，其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對保障國家糧食安全具有重要意義。在育種和生產(chǎn)實(shí)踐中，千粒重是衡量小麥籽粒大小的重要指標(biāo)之一。千粒重大，表明小麥籽粒更加飽滿、干物質(zhì)積累更多、淀粉含量更高以及面粉品質(zhì)更好。小麥千粒重的高低不但直接與產(chǎn)量和磨粉品質(zhì)相關(guān)，同時(shí)也影響小麥幼苗的活力和長勢，進(jìn)而間接影響植株的生長和小麥的最終產(chǎn)量。因此，發(fā)掘控制小麥千粒重qtl(quantitative?trait?loci)區(qū)段及其優(yōu)異等位變異，對利用分子標(biāo)記輔助選擇進(jìn)行粒重的遺傳改良及主效qtl的進(jìn)一步應(yīng)用提供了理論依據(jù)，同時(shí)對小麥產(chǎn)量性狀的遺傳改良具有重要意義。
2、目前，研究者已經(jīng)定位了大量調(diào)控千粒重的qtl。小麥的粒重通過調(diào)控千粒重進(jìn)而影響小麥產(chǎn)量。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)攀鋒等人(2018)利用普通冬小麥農(nóng)大3338(小粒)和京冬6號(大粒)衍生的dh群體在4a和4b染色體上定位了在多個(gè)環(huán)境條件下穩(wěn)定表達(dá)的千粒重qtl。進(jìn)一步對4a和4b染色體上的千粒重qtl進(jìn)行了分解、精細(xì)定位及候選基因預(yù)測。其中，對4a染色體上千粒重qtl位點(diǎn)qtgw-4a所在的染色體區(qū)段進(jìn)行了分子標(biāo)記加密，將16個(gè)ssr標(biāo)記添加到千粒重qtl位點(diǎn)所在區(qū)間內(nèi)；針對4a染色體上已知的粒重相關(guān)基因taargos-4a、tasnrk2.10、tacwi-4a、tatgw6和tags3-4a開發(fā)了分子標(biāo)記，錨定了其遺傳位置；利用加密后的圖譜對qtgw-4a位點(diǎn)進(jìn)行了重新定位,將qtgw-4
3、宿振起(2010)等人根據(jù)大粒型和小粒型tagw2-6a等位基因在啟動(dòng)子區(qū)的序列差異,開發(fā)了以snp-593差異為目標(biāo)、以taqi內(nèi)切酶為工具的caps標(biāo)記。通過掃描群體驗(yàn)證，該標(biāo)記穩(wěn)定、可靠且為共顯性標(biāo)記，為理想的tagw2-6a等位基因的標(biāo)記類型。通過候選基因關(guān)聯(lián)分析的方法在小麥微核心種質(zhì)群體中驗(yàn)證了tagw2-6a對小麥粒寬及粒重的調(diào)控功能。關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示，tagw2-6a主要影響小麥粒寬和粒重，其生物學(xué)功能與osgw2相似。大粒型等位變異hap-6a-a與hap-6a-g相比是一種優(yōu)異等位基因類型,在現(xiàn)代育成品種中，前者較后者對千粒重的正向效應(yīng)平均高3.1g左右，且平均早抽穗3.5d、早熟2.5d。因此,與hap-6a-g相比hap-6a-a是tagw2-6a的優(yōu)異等位變異類型,該基因的caps?marker可作為檢測大粒、早熟基因的功能標(biāo)記。利用ril群體(小偃54/京411)將tagw2-6a定位在小麥的6a染色體短臂的著絲粒附近，位于xcfd80和xbarcl46之間。這與以往檢測到的小麥6a染色體上的控制粒寬及千粒重的qtl位點(diǎn)相吻合，通過比較定位結(jié)果進(jìn)一步證明了tagw2-6a對小麥粒寬及千粒重的調(diào)控功能。
4、盡管目前已經(jīng)定位了如此大量的與小麥粒重相關(guān)的qtl。但是，由于絕大多數(shù)與粒重相關(guān)qtl的表型貢獻(xiàn)率較小，且在不同年限及環(huán)境間重復(fù)性差，所以這些qtl難以應(yīng)用于小麥粒重的遺傳改良。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供小麥粒重相關(guān)的snp-546位點(diǎn)及其應(yīng)用。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案如下。
3、一種與小麥粒重相關(guān)的snp位點(diǎn)，所述的snp位點(diǎn)對應(yīng)于seq?id?no.1所示序列自5’末端第546位堿基，該位點(diǎn)為a/a純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是甲；該位點(diǎn)為g/g純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是乙；所述甲基因型小麥粒重大于或候選大于乙基因型小麥粒重。
4、另一方面，本專利技術(shù)還包括一種鑒別或輔助鑒別小麥粒重性狀的試劑或試劑盒，該試劑或試劑盒用于檢測所述的snp位點(diǎn)，所述基因檢測試劑盒當(dāng)中包含與所述snp位點(diǎn)對應(yīng)的pcr擴(kuò)增特異引物組合和酶切組件，以及模板dna、緩沖液、dntps其他基因檢測必要組件。
5、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，該試劑或試劑盒pcr擴(kuò)增的目標(biāo)dna片段設(shè)計(jì)為seq?id?no.1中5’末端第521-622bp。
6、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述pcr擴(kuò)增特異引物組合包括：seq?id?no.2和seq?id?no.3組成的引物對1f和1r，seq?id?no.4和seq?id?no.5組成的引物對2f和2r。
7、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述酶切組件為限制性內(nèi)切酶kpni。
8、另一方面，本專利技術(shù)還包括一種引物組合，用于檢測小麥基因組中如下snp位點(diǎn)的單核苷酸多態(tài)性，所述的snp位點(diǎn)對應(yīng)于seq?id?no.1所示序列自5’末端第546位堿基，該位點(diǎn)為a/a純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是甲；該位點(diǎn)為g/g純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是乙；所述引物組合為序列表中seq?id?no.2和seq?id?no.3組成的引物對1f和1r，seq?id?no.4和seq?idno.5組成的引物對2f和2r；此引物組合用于檢測權(quán)利要求1所述的snp位點(diǎn)。
9、另一方面，本專利技術(shù)還包括一種鑒定或輔助鑒定小麥基因型的方法，對待測小麥基因組dna中任意一段包含權(quán)利要求1所述snp位點(diǎn)在內(nèi)的dna片段進(jìn)行pcr擴(kuò)增，并將該pcr擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行酶切鑒定；所述pcr擴(kuò)增的dna片段為seq?id?no.1中5’末端521-622bp；所述pcr擴(kuò)增的特異性引物對為seq?id?no.2和seq?id?no.3組成的引物對1f和1r，seq?id?no.4和seq?id?no.5組成的引物對2f和2r；所述酶切包括以下步驟：以小麥基因組dna為模板，以引物1f和1r為引物對擴(kuò)增得到pcr產(chǎn)物；將此pcr產(chǎn)物稀釋20至50倍，以其做為模板，以引物2f和2r為引物對擴(kuò)增得到pcr產(chǎn)物；用限制性內(nèi)切酶kpni酶切pcr產(chǎn)物；若pcr產(chǎn)物能被切開，則該核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)為a/a，基因型為甲；若pcr產(chǎn)物不能被切開，則該核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)為g/g，基因型為乙；所述甲基因型小麥粒重大于或候選大于乙基因型小麥粒重。
10、最后一方面，本專利技術(shù)還包括所述的snp位點(diǎn)在鑒定或輔助鑒定小麥粒重性狀中的應(yīng)用。
11、采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本專利技術(shù)課題組通過對小麥自然變異群體基因的遺傳變異分析，發(fā)現(xiàn)有編碼區(qū)有4個(gè)snp，分別對應(yīng)于序列表1自5’端第199位、第546位、第674位、第840位；其中第546snp具有主效性和穩(wěn)定性。通過對第546snp位點(diǎn)設(shè)計(jì)dcaps標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)該snp存在兩種基因本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種與小麥粒重相關(guān)的SNP位點(diǎn)，其特征在于：所述的SNP位點(diǎn)對應(yīng)于SEQ?ID?NO.1所示序列自5’末端第546位堿基，該位點(diǎn)為A/A純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是甲；該位點(diǎn)為G/G純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是乙；所述甲基因型小麥粒重大于或候選大于乙基因型小麥粒重。
2.一種鑒別或輔助鑒別小麥粒重性狀的試劑或試劑盒，其特征在于：該試劑或試劑盒用于檢測權(quán)利要求1中所述的SNP位點(diǎn)，所述試劑或試劑盒當(dāng)中包含與所述SNP位點(diǎn)對應(yīng)的PCR擴(kuò)增特異引物組合和酶切組件，以及模板DNA、緩沖液、dNTPs及其他基因檢測必要組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試劑或試劑盒，其特征在于：該試劑或試劑盒PCR擴(kuò)增的目標(biāo)DNA片段設(shè)計(jì)為SEQ?ID?NO.1中5’末端第521-622bp。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試劑或試劑盒，其特征在于：所述PCR擴(kuò)增特異引物組合包括：SEQ?ID?NO.2和SEQ?ID?NO.3組成的引物對1F和1R，SEQ?ID?NO.4和SEQ?ID?NO.5組成的引物對2F和2R。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試劑或試劑盒，其特征在于：所
6.一種引物組合，其特征在于：用于檢測小麥基因組中如下SNP位點(diǎn)的單核苷酸多態(tài)性，所述的SNP位點(diǎn)對應(yīng)于SEQ?ID?NO.1所示序列自5’末端第546位堿基，該位點(diǎn)為A/A純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是甲；該位點(diǎn)為G/G純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是乙；所述引物組合為序列表中SEQ?ID?NO.2和SEQ?ID?NO.3組成的引物對1F和1R，SEQ?ID?NO.4和SEQ?ID?NO.5組成的引物對2F和2R；此引物組合用于檢測權(quán)利要求1所述的SNP位點(diǎn)。
7.一種鑒定或輔助鑒定小麥基因型的方法，其特征在于：對待測小麥基因組DNA中任意一段包含權(quán)利要求1所述SNP位點(diǎn)在內(nèi)的DNA片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并將該P(yáng)CR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行酶切鑒定；所述PCR擴(kuò)增的DNA片段為SEQ?ID?NO.1中5’末端521-622bp；所述PCR擴(kuò)增的特異性引物對為SEQ?ID?NO.2和SEQ?ID?NO.3組成的引物對1F和1R，SEQ?ID?NO.4和SEQ?ID?NO.5組成的引物對2F和2R；所述酶切包括以下步驟：以小麥基因組DNA為模板，以引物1F和1R為引物對擴(kuò)增得到PCR產(chǎn)物；將此PCR產(chǎn)物稀釋20至50倍，以其做為模板，以引物2F和2R為引物對擴(kuò)增得到PCR產(chǎn)物；用限制性內(nèi)切酶KpnI?酶切PCR產(chǎn)物；若PCR產(chǎn)物能被切開，則該核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)為A/A，基因型為甲；若PCR產(chǎn)物不能被切開，則該核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)為G/G，基因型為乙；所述甲基因型小麥粒重大于或候選大于乙基因型小麥粒重。
8.權(quán)利要求1所述的SNP位點(diǎn)在鑒定或輔助鑒定小麥粒重性狀中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種與小麥粒重相關(guān)的snp位點(diǎn)，其特征在于：所述的snp位點(diǎn)對應(yīng)于seq?id?no.1所示序列自5’末端第546位堿基，該位點(diǎn)為a/a純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是甲；該位點(diǎn)為g/g純合時(shí)，相對應(yīng)的基因型是乙；所述甲基因型小麥粒重大于或候選大于乙基因型小麥粒重。
2.一種鑒別或輔助鑒別小麥粒重性狀的試劑或試劑盒，其特征在于：該試劑或試劑盒用于檢測權(quán)利要求1中所述的snp位點(diǎn)，所述試劑或試劑盒當(dāng)中包含與所述snp位點(diǎn)對應(yīng)的pcr擴(kuò)增特異引物組合和酶切組件，以及模板dna、緩沖液、dntps及其他基因檢測必要組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試劑或試劑盒，其特征在于：該試劑或試劑盒pcr擴(kuò)增的目標(biāo)dna片段設(shè)計(jì)為seq?id?no.1中5’末端第521-622bp。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試劑或試劑盒，其特征在于：所述pcr擴(kuò)增特異引物組合包括：seq?id?no.2和seq?id?no.3組成的引物對1f和1r，seq?id?no.4和seq?id?no.5組成的引物對2f和2r。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試劑或試劑盒，其特征在于：所述酶切組件為限制性內(nèi)切酶kpni。
6.一種引物組合，其特征在于：用于檢測小麥基因組中如下snp位點(diǎn)的單核苷酸多態(tài)性，所述的snp位點(diǎn)對應(yīng)于seq?id?no.1所示序列自5’末端第546位堿基，該位點(diǎn)為a...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔月，李永鵬，毛潤亞，楊雨風(fēng)，韓敬媛，王會強(qiáng)，劉孜睿，馬佳美，張昊，郭琳，劉西崗，
申請(專利權(quán))人：河北師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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