[发明专利]水稻抽穗期主效QTL的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传育种领域，具体地，涉及水稻抽穗期主效QTL的分子标记及其应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球有110多个国家和地区种植水稻，我国有近一半以上的人口以稻米为主食，水稻生产为保障我国粮食安全发挥了重要作用。但是，随着现代农业生产以及社会的发展，集约化、现代化的栽培技术对水稻的栽培特性特别是区域适应性提出了更高的要求，传统水稻品种已不能满足生产需要，培育高产、稳产、优质、广适性的新品种已成为水稻育种者共同追求的目标。抽穗期是水稻重要农艺性状之一，抽穗期长短(从萌发到始穗)直接反映了水稻品种生育期长短。水稻抽穗期长短不仅直接决定水稻品种的地域适应性和季节适应性，而且对水稻品种的高产、稳产起重要作用。在经历了长期的自然和人为选择后，水稻形成了丰富多样的光温反应类型，不同的光、温等环境因子及耕作习惯使得不同稻作区对水稻光温反应类型有特殊要求，适宜的生育期在维持水稻高产稳产中扮演着关键角色。因此，发掘利用新的抽穗期基因一直是研究的热点。

根据Gramene网站(http://www.gramene.org/qtl/)公布的数据，目前和水稻抽穗期相关的QTL有711个，分布于水稻各条染色体上。然而，在这些研究中，大多数QTLs仅初步定位，它们的高精密图谱仍然未知，限制了对其进行进一步图位克隆。现在主要利用染色体片段置换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)和近等基因系(nearly isogenic lines,NILs)进行QTL检测和分离。通过使用NIL的策略，至少13个抽穗期QTLs(Hd1,Hd2,Hd3a,Hd3b,Hd6,Hd8,Hd9,Ehd1、DTH8、Ghd7、DTH2、DTH12、Hd17)已经被精细定位，其中10个QTLs(Hd1,Hd3a,Hd6,Ehd1、DTH8、Hd17、Hd16、DTH2、Ghd7、DTH7)被成功克隆。但被克隆的抽穗期数目太少，极大地限制了水稻抽穗期在生产实践中的应用，因此，急需加强水稻抽穗期数量性状位点的分离工作。

水稻抽穗期是重要的农艺性状，与产量性状直接相关，因此发掘新的水稻抽穗期QTL位点并进行精细定位克隆研究，可为进一步阐明水稻抽穗期遗传机制及调控网络及高产、早熟、广适性水稻育种提供理论和实践支持。

占小登等以籼稻BG1为供体亲本、粳稻XLJ为受体亲本杂交构建了含269个家系的重组自交系用于QTL检测，并在第5染色体检测到主效抽穗期QTL，命名为qHD5。经过回交和分子辅助选择构建了BC₄F₂分离群体，将其初步定位在309kb范围内(占小登等，2015年发表于GENE)。对其进行精细定位研究、找到与抽穗期主效基因位点紧密连锁的分子标记，将大大提高水稻抽穗期鉴定选育效率、加快育种进展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以提高水稻抽穗期鉴定选育效率、加快育种进展的水稻抽穗期主效QTL的分子标记。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明在qHD5初步定位的基础上，进一步扩大定位群体，采用对BC₄F₂群体中杂合单株进行自交的方法，得到了BC₄F₃群体用于精细定位qHD5；并将其定位在了80kb的区域内，找到了两个与其紧密连锁的分子标记H70和301K。此区间没有过抽穗期基因的任何报道，我们暂时命名该主效抽穗期QTL为DTH5。其中，H70引物对由SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所述序列组成；301K引物对由SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示序列组成。

本发明还提供了利用上述分子标记鉴定、选育水稻抽穗期的方法，包括如下步骤：

(1)PCR扩增体系的建立：采用H70、301K引物对中的任一对或两对，以待测水稻单株全基因组DNA为模板，进行PCR扩增；