[发明专利]一种分子标记辅助选育长荚豇豆品种的方法

说明书

本发明公开了一种分子标记辅助选育长荚豇豆品种的方法，包括如下步骤：1)群体构建；2)DNA提取；3)表型调查；4)作图标记基因型分析；5)与荚长紧密连锁的SNP标记的获得；6)SNP标记转化为CAPS标记；7)利用CAPS标记辅助筛选长荚后代。本发明准确性和效率高、简便易操作、成本低；所有携带2_49346位点长荚基因型的豇豆品种在用于育种时都可以运用本方法辅助选择长荚性状，满足大多数实验室田间育种工作。

技术领域

本发明属于蔬菜育种生物技术领域，尤其属于一种运用分子标记辅助选育长荚豇豆品种的方法。

背景技术

豇豆(Vigna unguiculata L.Walp)(2n＝2x＝22)隶属豆科(Fabaceae)菜豆族(Trib.Phasoleae DC.)豇豆属(Vigna Savi)，从新石器时就作为人类的粮食作物，是人类最古老的食物来源之一(Summerfield et al.1974)。豇豆起源于非洲，西非是豇豆最重要的栽培中心(Steele 1976；Ng NQ Marechal 1985)。栽培豇豆主要分为普通豇豆(V.unguiculata ssp.unguiculata)和长豇豆(V.unguiculata ssp.sesquipedialis)两个亚种，当前广泛种植于全球热带/亚热带地区及部分温带地区(Agbicodo et al，2009)。我国是长豇豆主要生产和消费国之一，全国除高寒地区外均有种植，年栽培面积约占世界的1/5。长豇豆主要以嫩荚为食用器官，荚长是豇豆重要的农艺性状。不同豇豆品种的荚长差异巨大(10cm-120cm)，根据当前我国居民消费习惯商品荚长大约在60cm左右最为适宜。豇豆荚长性状通常表现为数量性状遗传特点，且不少情况下有效应强烈的主效QTL(Cruz-Izquierdo et al.,2012；Kongjaimun et al.,2012)，受环境影响较大，单单依靠传统系谱选择和性状考察的单纯育种方法来分析亲本遗传背景和亲缘关系，不仅选育的过程繁琐、耗时久而且选育的结果出现偏差的概率高，这就为研究数量性状遗传规律带来了困难。

分子标记技术作为一种新型的遗传标记技术，为上述难题的解决提供了技术支撑。近年来，单核甘酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)分子标记技术得到越来越多国内外科研工作者的青睐。SNP分子标记是以PCR特异性扩增或DNA测序技术为基础的第3代分子标记技术，揭示的是基因组上由单个核苷酸的变异引起DNA序列多态性。SNP是基因组上分布最广泛、也最普遍的变异形式，平均每数百bp就存在1个SNP。目前SNP主要应用于大规模全基因组测序、遗传图谱的构建、QTL定位及重要基因克隆等方面(Wu etal.,2010)。

对SNP标记进行检测和分型的方法主要有：利用常规PCR技术结合限制酶酶切和电泳即可实现的酶切扩增多态性序列法(cleaved amplified polymorphic sequence,CAPS)、直接测序分型法、基于高通量测序技术研发的SNP芯片分型法、竞争性等位基因特异性PCR分型法(Competitive allele-specific PCR，KASP)等。其中直接测序分型法和基于高通量测序技术研发的SNP芯片分型法的成本一般比较高，不适用于大多数育种实验室在田间育种中实际使用。LGC公司的KASP技术可以实现自动化和高通量的SNP分型，成本较测序法低。但是该技术对以单个性状定向改良为目的的育种来说成本仍然偏高，其技术难度对基层育种单位来说相对较高，推广应用有局限性。CAPS方法简单利用PCR技术和电泳技术实现SNP分型，具体来说就是当SNP位置能够引起酶切改变时，在SNP位置两侧设计引物可将SNP转化为CAPS，经相应限制性内切酶酶切后就可以检测原SNP位点的DNA多态性。这一技术操作简单、成本低、通用性比较好。

发明内容

本发明的目的是：针对难以早期选育和定向改良豇豆长荚性状的问题，提供一个与豇豆长荚基因紧密连锁且在育种实践中简便易行、成本低廉的分子标记，并建立利用该标记进行长荚豇豆辅助育种的方法，从而为豇豆荚长性状的遗传改良提供新的技术支撑。