[发明专利]水稻粒形基因GL3的功能分子标记及其应用

说明书

本发明公开了一种水稻粒形基因Gl3的分子标记GL3‑FM，其能用于水稻粒形改良的鉴别和/或其后代辅助选择育种。扩增片段不能被限制性内切酶AflIII切开的水稻单株，携带短粒型的GL3‑1等位基因；当扩增片段能够被AflIII切开，形成两条条带的植株，含有能够导致粒长增加的GL3‑2等位基因。本发明可以用于水稻长粒型种质的快速筛选和GL3等位基因的鉴定，提高水稻品种选育效率。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，提供了一种水稻粒形基因GL3的分子标记GL3-FM及其应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是非常重要的粮食作物，在我国有超过半数的人口以稻米为主食，并且消费人群仍在持续扩大(Zuo and Li，2014；袁隆平，2010)。在过去相当长的时间内，为了解决我国粮食不足问题，育种实践中一直以产量提高作为主要目标。这种以高产为导向的育种导致了我国大面积推广的一些水稻品种米质较差。近年来，人们生活水平大幅提升，消费者对稻米的外观品质和蒸煮食味等品质的要求也日益提高(莫惠栋，1993；周开达等，1994；Fitzgerald et al,2009)；随着稻米市场的开放和国际贸易的发展，优质大米进口量逐年攀升。在新的形势下，为满足国内人民消费水平提高的需求，保障国家的粮食安全，进一步提高水稻的产量潜力，全面提升稻米品质，实现水稻高产与优质的协同改良已成为水稻育种工作的必然趋势。

水稻粒形不仅与水稻千粒重直接相关，是构成水稻产量的要素之一；粒形还是衡量稻米外观品质的重要指标之一，同时还影响稻米的商品品质和加工品质(Miura et al,2015)。谷粒形状是育种家选育优质米品种的一个重要指标(康海岐等，2001)。水稻粒形是受多基因控制的复杂农艺性状，目前已有多个控制水稻粒形的基因被克隆(Huang et al,2013)。GL3是一个已经克隆的、控制水稻粒长的基因，来自WY3的GL3编码区序列存在两处碱基变异，一处为1092bp的C-A变异，另一处为1495bp的C-T变异；变异后的GL3能够显著增加水稻粒长(Qi et al,2012)，但针对变异位点，尚未开发可应用的分子标记。

上文中涉及的参考文献如下：

1.莫惠栋,我国稻米品质的改良.中国农业科学,1993.26(4):p.8-14；

2.袁隆平,超级杂交水稻育种研究的进展.中国稻米,2008(07):p.1-3；

3.周开达,李宏伟,成宇,优质是杂交稻发展的必由之路.杂交水稻,1994.1994(3-4):p.42-46；

4.Dai,Z.,et al.,Development of a platform for breeding by design ofCMS lines based on an SSSL library in rice(Oryza sativa L.).Euphytica,2015.205(1):p.63-72(Dai,Z.,et al.,基于水稻单片段代换系文库构建水稻雄性不育性材料设计育种平台Euphytica,2015.205(1):p.63-72)；

5.Fitzgerald,M.A.,S.R.Mccouch,and R.D.Hall,Not just a grain of rice:the quest for quality.Trends in Plant Science,2009.14(3):p.133–139(Fitzgerald,M.A.,S.R.Mccouch,and R.D.Hall，不仅仅是米粒，品质也非常重要Trendsin Plant Science,2009.14(3):p.133–139)；