[发明专利]一种基于竞争性等位PCR构建水稻分子标记图谱的方法及利用其进行育种的应用

说明书

本发明提供了一种基于竞争性等位PCR构建水稻分子标记图谱的方法及利用图谱进行育种的应用，属农业技术领域。本发明通过对水稻进行全基因重组测序，并对重组测序数据SNP挖掘，寻找SNP位点；基于SNP位点结合现有SNP数据库，获得育种所需的565个SNP位点；利用挑选出的565个SNP位点进行分子标记，构建出水稻分子标记的图谱。本发明构建的水稻分子标记图谱的SNP标记物理位置清晰、检测方法简便，可直接用于部分重要农艺性状的分子鉴定和遗传背景分析，对于提升水稻分子育种效率具有重要应用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于竞争性等位PCR构建水稻分子标记图谱的方法及利用其进行育种的应用，属于农业技术领域。

背景技术

DNA分子标记是用于鉴定两个个体或品种之间差异且遵循简单的孟德尔遗传模式的多态性核苷酸序列。多态性高、共显性遗传、基因组中频繁发生、选择中性行为(即无基因多效性)、操作简单且容易快速测定、重复性好和在实验室内易数据交换是理想DNA标记的特征。在过去几十年中，使用分子标记揭示DNA水平的多态性在植物生物技术及其遗传学研究中发挥越来越重要的作用。

自1994年单核苷酸多态性SNP诞生以来，便很快被同行学者接受。1996年Lander正式指出SNP开启了新的分子标记时代，是继以SSR、ISSR为代表的第二代分子标记技术基础上发展起来的第三代分子标记技术。从1998～2002年，每年都召开一次关于“SNPs与复杂基因组”的国际会议，其主旨在于探讨SNPs在复杂基因组研究应用中的前景，其内容包括SNP标记的理论、方法与应用，在此期间每次会议都会在原有基础上增加新的内容。单核苷酸多态性是指在基因组水平上由于单个核苷酸变异所引起的DNA序列多态性，其多态性频率大于1％。但在实际研究中，也常把位于cDNA、频率低于1％的单核苷酸变异称为SNP。。SNP标记作为目前最具发展潜力的分子标记，因其在基因组中数量多、分布广且在分析过程中可实现大规模高自动化，因而更适合于数量庞大的检测分析，已被广泛应用于生物、农学、医学、生物进化等众多领域。

在水稻研究中，自国际水稻基因组测序项目(国际水稻基因组测序项目2005)完成以来，水稻功能基因组学得到了快速发展，也为育种者通过分子育种改良水稻这种重要作物提供了巨大的信息支持。目前，根据水稻的两个亚种籼稻和粳稻确定了408,898个候选DNA多态性(SNPs/Indels)。通过重测序芯片对20个不同品种和地方品种的参考基因组特定部分序列100Mb的测定鉴定了160,000个非冗余SNP。2011～2012年的几个重测序项目也提供了关于水稻基因组结构和遗传多样性的大量信息。当前报道的海量的水稻SNP可通过相关几个的数据库查询并根据其信息发掘水稻大量的SNP位点。(Gramme：http://ensembl.gramene.org/genome_browser/index.html；Rice diversity:https://ricediversity.org/；Rice Genome Annotation Project:http://rice.plantbiology.msu.edu/；Rice SNP-s eek Database：http://oryzasnp.org/iric-portal/)。上述大量的水稻SNP信息为分子育种提供了有利信息。

但是，目前已公开的SNP信息在不同数据库中没有得到整合，主要体现在：1、SNP标记具体物理位置在不同的数据库中有所差异，甚至有前后矛盾的现象；2、不同数据库中SNP的冗余情况不明，大量的SNP标记被重复报道；3、目前公开的SNP标记与具体农艺性状的关系缺乏系统总结。上述这些问题极大地限制了水稻育种工作者从中发掘有用标记。因此，利用遗传背景广泛的水稻种质资源，利用全基因组测序分析其存在的SNP信息，明确其物理位置并构建物理图谱；利用物理图谱，进一步将SNP与已克隆的农艺性状基因进行整合和关联，提供清晰可用的SNP与农艺性状的关系，将为水稻育种工作者提供具体的育种指导。