[发明专利]一种与苎麻分株数关联SNP分子标记及相关基因与应用

说明书

本发明属于分子生物学领域，公开了一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记及苎麻分株数相关基因与应用。本发明所述与苎麻分株数关联的SNP分子标记，所述SNP分子标记为Marker20170；所述的SNP等位基因位点为C。通过本发明公布的分子标记进行分子标记辅助选择，可在苎麻生育早期鉴定出符合育种目标的分株数多寡，对苎麻分株数早期预测和筛选，提高株型育种的效率，加快育种进程。本发明用该SNP分子标记序列扫描苎麻基因组寻找其上下游的基因，并经q‑PCR验证后获得6个与苎麻分株数相关的基因。本发明所获得的分株数相关基因丰富了苎麻育种可利用的新基因资源，为苎麻新品种选育、苎麻分株数分子遗传改良奠定基础。

技术领域

本发明属于分子生物学领域，具体涉及一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记及与苎麻分株数相关基因与应用。

背景技术

苎麻(Boehmeria nivea L.)是我国特色天然纤维作物，在我国的栽培面积和总产量均占世界的90％以上。其纤维及纤维织品是我国重要的工业原料和传统的出口创汇产品，在我国国民经济中发挥着重要作用。苎麻嫩茎叶营养丰富，是优质植物性蛋白饲料原料，在我国南方由于夏季高温高湿不适宜种植苜蓿，但种植苎麻能获得很高的生物产量，因此，苎麻饲料业备受重视并已得到大力推广。此外，苎麻对多种重金属如镉、铅、砷、锑等有高耐受和高吸收作用，并且由于它具有根系发达、生物量大、生长迅速、繁殖能力强、抗逆能力强等优点，因此是重金属污染地修复的良好材料。苎麻产业的发展对苎麻品种选育及种质创新提出了更高的要求。

分株数是影响苎麻产量的重要因素，因而是苎麻品种选育中重点考察指标之一。在一定范围及条件下，苎麻分株数与纤维产量及单蔸生物产量均显著正相关。因而在一定条件下，提高苎麻分株数可以起到增产效益。同时，考虑到群体结构对苎麻纤维产量和品质的影响，过多的分株数往往会在分株间造成营养竞争，导致同一田块中的茎株粗细高矮不匀，造成苎麻产量不稳定、纤维不匀率高等问题，进而对纤维的产量和品质造成不良影响。因此，合理的分株数对提高苎麻饲用产量或纤维产量及品质意义重大。

分株(分蘖)作为影响作物产量的重要因素，可以在分子水平上对其进行调控。例如，水稻中氨基酸转运基因OsAAP3的下调表达，能够增加水稻分蘖数和单株有效穗，该基因的缺失可明显增加水稻产量；玉米的分蘖性状主要由tb1(teosinte branched1)基因控制，通过转基因的办法将该基因转入小麦中，致使小麦分蘖数及穗数减少。苎麻分株数是一个多基因控制的数量性状，受遗传因素和环境因素共同作用，以遗传因素为主，但缺乏对其深入研究。

挖掘分株数优异等位基因及其紧密连锁分子标记，是苎麻分株数改良分子辅助育种的基础。不仅可利用分子标记辅助选择，而且可充分利用种质资源的等位基因信息，通过最优配置，加快分株数的遗传改良。将分子标记技术用于作物重要农艺性状的辅助选择或者鉴定可大大缩短育种时间和提高选择效率。通过基因工程等手段将优异基因资源应用到作物改良上，可大大缩短育种年限，而在苎麻上，与分株数相关的优异等位基因发掘方面的研究鲜见，苎麻分株数相关基因资源匮乏。

发明内容

针对目前苎麻分株数相关联的优异等位基因位点和相关基因资源的研究几乎空白这一现状，本发明的目的是提供一种与苎麻分株数相关联的SNP分子标记。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先选取112份苎麻核心种质，种植至田间，自然环境下生长，第二年头麻开始统计分株数，每年统计3季麻(即头麻、二麻和三麻)，评价种质间分株数变异幅度，计算种质间分株数平均值，进行表型分析；然后提取112份苎麻种质的基因组DNA，通过简化基因组测序开发SNP标记；之后对控制苎麻分株数QTL位点进行全基因组扫描(GWAS)定位，对步骤(1)所得的苎麻分株数数据和步骤(2)所得的SNP分子标记，使用TASSEL软件的GLM和MLM算法联合分析，检测到与苎麻分株数关联的SNP分子标记Marker20170。因此本发明提供了一种与苎麻分株数关联的SNP分子标记，所述SNP分子标记为Marker20170；所述的SNP等位基因位点为C。