[发明专利]一种大麦磷素高效利用QTL位点的分子标记及应用

说明书

本发明公开了一种大麦磷素高效利用QTL位点的分子标记及应用，该分子标记为Hvc630，其核苷酸序列如SEQ ID No:1所示，位于大麦3H染色体上，能准确跟踪大麦磷素高效利用QTL位点，预测大麦的磷素利用效率特性，进而方便进行养分高效利用的分子设计育种。本发明还提供分子标记Hvc630在大麦高产养分高效的育种应用。利用本发明提供的方法能够加强大麦磷素利用效率预测的准确性，以便快速筛选出具有提升大麦磷素高效利用QTL的大麦品种或品系用于育种，可大大加快大麦高产高效品种的选育进程。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，涉及植物营养学和大麦分子育种，具体为一种大麦磷素高效利用QTL位点的分子标记及应用。

背景技术

大麦(Hordeum vulgare L.)是重要的谷类作物之一，种植遍布世界各地，在世界作物产量中排名第五位，种植面积约56万km²，总产约1.2亿公吨，我国种植面积约为2438万亩。

磷是作物高产、优质的重要保障，在农业生产中的地位日益突显。土壤中有效磷含量低是限制作物提高产量的重要因子之一。据报道，全世界30％～40％的耕地由于土壤缺磷导致作物产量受到严重抑制。在农业生产上，为解决土壤有效磷供应不足的问题，保证粮食增产，施用磷肥仍然是目前最为有效的手段之一。然而大量施用磷肥易造成面源污染，当前磷素对农业面源污染贡献率居各因素之首。因此减施化学磷肥，提升磷肥利用效率迫在眉睫。研究表明，不同基因型大麦对磷的吸收利用能力不同，对其产量贡献也存在差异。因此，致力于磷高效基因型的营养遗传定位研究，改良和提高大麦对土壤磷素吸收和利用效率，培育磷高效大麦品种是提升大麦增产的有效措施。

野生大麦CN4027的磷素利用效率在低磷及正磷水平下均高于栽培大麦Baudin。因此，利用CN4027和Baudin构建遗传研究群体，定位控制磷素利用基因，寻找紧密连锁的分子标记，提升磷素高效利用基因图位克隆，同时为大麦的磷肥高效利用育种提供新基因资源，进一步利用分子标记辅助选择，将增强大麦磷肥利用效率的准确性，提高育种效率，加速大麦磷肥高效利用品种育成的目标。

分子标记辅助选择，不依赖于表现型选择，即不受环境条件、基因间互作、基因型与环境互作等多种因素的影响，而是直接对基因型进行选择，因而能大大提高育种效率。SSR(simple sequence repeats)又称作微卫星DNA，是由1～6个碱基组成的串联重复单元，由于微卫星DNA在1个位点上重复单元的数量在居群内和居群间可以产生更多的多态性，与传统的RAPD、AFLP等分子标记相比，尤其在多个等位基因间都可以显示差异性，它的共显性和孟德尔遗传方式对大麦磷肥利用效率的鉴定具有特殊意义。目前SSR技术已被广泛应用于植物遗传多样性分析、分子作图、基因定位和系谱分析之中。因此，筛选出与大麦磷素高效利用QTL紧密连锁的SSR分子标记，不仅能对大麦磷肥高效利用基因进行选择，同时提高了磷肥高效利用基因型大麦筛选的速度和准确性，对规模化改良磷肥高效利用大麦育种和提升大麦产量具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种与大麦磷素高效利用QTL位点Qspue.sau-3H.01紧密连锁的SSR分子标记，同时提供了所述的分子标记在大麦磷肥高效利用育种中的应用。

为了实现上述技术目的，本发明具体通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种与大麦磷素高效利用QTL位点Qspue.sau-3H.01紧密连锁的SSR分子标记，所述的分子标记为Hvc630，其核苷酸序列如SEQ ID No:1所示，含有连续的16个TTG重复序列，序列总长为191bp。

所述的分子标记Hvc630与大麦磷素高效利用QTL位点Qspue.sau-3H.01之间共定位于大麦3H染色体上标记bPb4789895和bPb3931069之间10.3cM区段内(图1)，大麦磷素高效利用QTL位点Qspue.sau-3H.01能显著增加低磷条件下大麦磷素利用效率，LOD值为3.65，解释约13.2％的表型变异。