[发明专利]与玉米抗旱性相关的单体型及其分子标记

说明书

本发明公开了一种与玉米抗旱性相关的单体型及其分子标记。本发明提供了一种鉴定或辅助鉴定玉米的抗旱性状的方法，包括如下步骤：检测待测玉米基因组中ZmNAC111基因上游是否缺失82bp的DNA分子，以确定待测玉米的单体型是单体型甲纯合还是单体型乙纯合，根据所述待测玉米的单体型确定玉米抗旱性性状：单体型甲纯合的待测玉米的抗旱性高于或候选高于单体型乙纯合的待测玉米；所述单体型甲纯合为待测玉米基因组中ZmNAC111基因上游缺失82bp的DNA分子，所述单体型乙纯为待测玉米基因组中ZmNAC111基因上游含有82bp的DNA分子。本发明为玉米的分子标记辅助选择育种提供了一个新方法，在培育抗旱玉米品种或研究中具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种与玉米抗旱性相关的单体型及其分子标记。

背景技术

植物在复杂多变的环境中生长发育，常受到逆境胁迫，其中干旱是影响和限制植物生长发育的主要逆境因子，甚至会导致植物死亡，严重影响农业生产。因此，培育抗旱作物品种一直是农业科学技术研究的主要目标之一。玉米(Zea mays L.)是重要的粮食作物之一，培育抗旱玉米品种对提高玉米产量具有重要意义。

虽然提高玉米耐旱性已经成为目前玉米遗传改良的重要目标，但是发现和鉴定玉米耐旱性的遗传成分越来越成为一个挑战。尽管有关于玉米耐旱性遗传图谱的相关报道，但是，迄今为止关于玉米耐旱性的数量性状位点(QTL)还未被克隆。基于遗传连锁的QTL作图已经被广泛用来鉴定与开花时间，分枝结构，光周期敏感性，穗腐病抗性等性状相关的基因。但是，该方法通常会花费很长的时间用来构建群体。另外，为了获得精确的图谱信息，通常需要很大的群体数量及多步自交和回交来缩小候选基因的区域。近年来，基于连锁不平衡的全基因组关联分析(GWAS)作为一个新的研究策略，已经被用来鉴定作物复杂的数量性状位点。随着高通量测序技术的发展以及统计分析方法的改善，GWAS已经被应用于越来越多作物中。在玉米中，GWAS已经被用来检测包括种子β-胡萝卜素，油份含量及开花时间在内的一些复杂性状。尽管有关于玉米耐旱性的关联分析的报道，但是候选基因及其遗传变异仍然需要进一步鉴定。

在玉米基因组中，约85％的基因组成分由转座子(TEs)组成，而且基因序列中嵌入了大量的转座子。为了维持基因组的稳定性，转座子通常通过DNA和染色质的修饰而被沉默。越来越多的数据表明，转座子在植物进化和环境适应中起了很重要的作用。例如，tb1基因上游～60kb处一个转座的插入与增强玉米顶端优势相关；ZmCCT基因上游～2kb处CACTA转座子的插入与玉米光周期敏感性相关；ZmRAP2.7基因上游～70kb处一个微型转座因子(MITE)的插入与玉米开花时间相关。TE能够通过DNA及染色质甲基化影响附近基因表达。在植物中，MITE转座子可通RNA介导的DNA甲基化(RdDM)途径使自身及附近DNA序列或组蛋白发生甲基化，从而影响附近基因的表达。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定玉米的抗旱性状的方法。

本发明提供的方法，包括如下步骤：检测待测玉米基因组中ZmNAC111基因上游是否缺失如下82bp的DNA分子：CTCCCTCCGTTTCTTTTTATTAGTCGCTGGATAGTGCAATTTTGCA

CTATCCAGCGACTAATAAAAAGAAACGGAGGGAGTA，以确定待测玉米的单体型是单体型甲纯合还是单体型乙纯合，根据所述待测玉米的单体型确定玉米抗旱性性状：单体型甲纯合的待测玉米的抗旱性高于或候选高于单体型乙纯合的待测玉米；所述单体型甲纯合为待测玉米基因组中ZmNAC111基因上游缺失所述82bp的DNA分子，所述单体型乙纯为待测玉米基因组中ZmNAC111基因上游含有所述82bp的DNA分子。

本发明另一个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定待测玉米是否为抗旱玉米方法。