本發(fā)明屬于水稻抗逆育種和分子遺傳學領(lǐng)域,涉及一種水稻耐低氧性狀相關(guān)的snp分子標記及其應用,具體涉及到水稻第12號染色體上一個與水稻低氧萌發(fā)性狀顯著關(guān)聯(lián)的snp標記、引物以及該分子標記的應用。
背景技術(shù):
1、水稻直播技術(shù)是一種不進行育秧、移栽而直接將種子播于大田的栽培方式,由于其可節(jié)省大量勞力,正逐漸成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中水稻輕簡高效栽培的理想方式,而全苗問題是影響直播稻產(chǎn)量不高且不穩(wěn)的首要因素,原因之一就是由于直播稻在萌發(fā)時處于水淹環(huán)境,水淹有利于控制雜草卻不利于直播稻成苗,因此選育具有良好的萌發(fā)耐淹性的水稻品種具有重要意義。研究水稻種子萌發(fā)耐淹性的遺傳基礎(chǔ),可為選育優(yōu)秀直播水稻品種提供重要的理論參考。同時,通過鑒定控制萌發(fā)耐淹性的qtl(數(shù)量性狀位點,quantitativetrait?loci)進而精細定位和克隆這些基因,將有助于進一步揭示水稻萌發(fā)耐淹性的生化和分子機制。
2、水稻的耐淹能力是由多基因控制的數(shù)量性狀,基因的表達與環(huán)境密切相關(guān),qtl與環(huán)境之間的相互作用是影響數(shù)量性狀的主要因素。xu等以耐淹秈稻品系ir40931-26和耐淹粳稻品系pi543851為實驗材料,利用rapd和rflp分子標記,將與水稻耐淹相關(guān)的qtl定位于9號染色體上距rflp標記c1232約4cm處,命名為sub1,且發(fā)現(xiàn)69%與耐淹澇特性相關(guān)的表型變異都由sub1控制。水稻sub1位點包含3個編碼乙烯響應因子erf亞家族蛋白的基因—sub1a,sub1b和sub13。侯名語等以20cm深水條件下暗發(fā)芽5d幼苗的芽長作為水稻幼苗低氧發(fā)芽力的衡量指標分別在第1、2、5、5、7染色體上共檢測到5個幼苗低氧發(fā)芽力的qtl其中qag-1、qag-2和qag-7的增效等位基因來自dv85,qag-5a和qag-5b的增效等位基因來自kinmaza。隨著全基因組測序技術(shù)的發(fā)展,使在全基因組水平上比較不同種質(zhì)資源基因變異成為可能,同時結(jié)合表型鑒定數(shù)據(jù),利用連鎖分析和關(guān)聯(lián)分析(gwas)等分析方法,可以高效發(fā)掘種質(zhì)資源中蘊含的新基因和有利等位基因。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供了一種與水稻耐低氧性性狀相關(guān)的snp分子標記及其應用。
2、本發(fā)明的第一方面,提供了一種水稻耐低氧性性狀相關(guān)的snp分子標記,該分子標記來自loc_os12g41590基因的外顯子,位于水稻第12號染色體第25740898?bp,堿基為a或g。所述snp分子標記與水稻低氧表型顯著相關(guān),位點基因型為g/g的水稻品種的耐低氧性顯著強于位點基因型為a/a的水稻品種。
3、本發(fā)明的第二方面,提供了所述的水稻耐低氧性性狀相關(guān)的snp分子標記的特異性引物,用于檢測上述snp分子標記,包括:
4、seq?id?no.1:5’-gagacgatgagtgctcacga-3’;
5、seq?id?no.2:5’-acgtgtgccttcatctagcc-3’。
6、進一步地,所述特異性引物的pcr擴增產(chǎn)物片段的核苷酸序列如seq?id?no.3所示,snp分子標記位于序列中第86?bp處,該處r的堿基類型為a或g,導致水稻低溫表型的不同。
7、seq?id?no.3:
8、gagacgatgagtgctcacgaactcgagcccgatgccgcgggacgcgccctgcaccatggacacgccgccgccggatgtcgccgtcracgagaacgccctcgccgccgccgccgcagccgccagcgtcctcgccgtcgccattgctcctcctctcgcctcgattcgattctcttcctccgggtgctcgcggcggttcggtggcgaggcgaggcgcacaggggcagtaatggcgggtcgttgttgtgggggaaattttgggggagaattgcgtggctagatgaaggcacacgt
9、進一步地,所述的水稻耐低氧性狀相關(guān)的snp分子標記的篩選方法,具體為:
10、對若干份水稻樣品進行snp檢測;
11、使用檢測的snp對水稻樣品進行全基因組關(guān)聯(lián)分析,獲得能與水稻耐低氧狀緊密連鎖的1處snp分子標記,所述snp分子標記來自loc_os12g41590基因的外顯子,位于水稻第12染色體25740898?bp位置,堿基為a或g。
12、本發(fā)明的第三方面,提供了一種用于水稻耐低氧性性狀相關(guān)的snp標記的試劑盒,包括上述的特異性引物。
13、本發(fā)明的第四方面,提供了所述snp分子標記、所述特異性引物或所述試劑盒在鑒定水稻耐低氧性狀中的應用。
14、進一步地,檢測待測水稻樣品中所述水稻耐低氧性狀相關(guān)的snp分子標記的堿基類型,g堿基類型水稻的耐低氧性強于a堿基類型水稻。
15、本發(fā)明的第五方面,提供了所述的水稻耐低氧性狀相關(guān)的snp分子標記、所述特異性引物或所述試劑盒在遺傳育種中的應用。
16、本發(fā)明中snp分子標記位于loc_os12g41590基因的外顯子,loc_os12g41590屬于氧化還原酶,參與植物的非生物脅迫反應,可能響應低氧脅迫。
17、具體地,以培育耐低氧水稻新品種為例,可以通過基因工程的手段將含有耐低氧強的loc_os12g41590基因(snp分子標記的堿基類型為g)轉(zhuǎn)入水稻品種中提升水稻的耐低氧性,也可以將低氧敏感的水稻中的loc_os12g41590基因(snp分子標記的堿基類型為a)的snp位點進行定點突變,改造成耐低氧水稻新品種。本發(fā)明的第六方面,提供了一種鑒定或輔助鑒定水稻耐低氧性的方法,所述方法具體是:檢測待測水稻第12號染色體第25740898位的基因型是a/a基因型還是g/g基因型:g/g基因型的待測水稻的耐低氧性強于a/a基因型的待測水稻;
18、所述a/a基因型是水稻基因組第12號染色體第25740898位脫氧核糖核苷酸均為a的純合體;所述g/g基因型是水稻基因組第12號染色體第25740898位脫氧核糖核苷酸均為g的純合體。
19、進一步地,所述檢測待測水稻第12號染色體第25740898位的基因型是a/a基因型還是g/g基因型的方法,包括以下步驟:
20、1)提取待測水稻樣品的基因組dna;
21、2)以待測水稻樣品的基因組dna為模板,利用所述的水稻耐低氧性狀相關(guān)的snp分子標記特異性引物進行pcr擴增反應,獲得擴增產(chǎn)物片段;
22、3)檢測pcr擴增產(chǎn)物片段中所述水稻耐低氧性狀相關(guān)的snp分子標記處的堿基類型。
23、進一步地,所述步驟(3)具體為:
24、檢測pcr擴增產(chǎn)物片段的第86?bp處堿基類型,g堿基類型水稻的耐低氧性強于a堿基類型水稻。
25、采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明取得的有益效果如下:
26、本發(fā)明的運用全基因組關(guān)聯(lián)分析的方法,根據(jù)loc_os12g41590的序列多態(tài)性與水稻耐低氧狀存在顯著的關(guān)聯(lián),即該基因中存在與水稻耐低氧性狀相關(guān)的snp分子標記,提供一個與水稻耐低氧狀極顯著相關(guān)的snp分子標記,以此作為水稻育種過程中耐低氧狀的輔助選擇標記,提高選擇的準確性,加快育種進程。