[发明专利]植物多基因控制性状的单基因分离群体构建方法

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物多基因控制性状的单基因分离群体构建方法，本发明所公开的一种水稻多基因控制性状的单基因分离群体构建方法，该方法针对开关基因控制的相关性状，通过对后代基因的定向筛选，能够快速、高效、准确地进行复杂性状中单个基因的效应及精细定位研究，方法还通过申请人采用F₂代与显性亲本不断回交的方法，解决了基因测序样本量过大，表型表达不能快速锁定目标基因基因型的问题，能更快速的找到目的样本减少回交代数，提高筛选的精确性和效率。

【技术领域】

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物多基因控制性状的单基因分离群体构建方法。

【背景技术】

在全球气候变暖、耕地减少的情形下，增加粮食产量面临巨大挑战。植物的复杂性状在其适应环境和人工选择有着重要意义。复杂性状由多个基因共同控制，单个基因可能具有相对小的表型效应，且容易受到环境的影响。因此，解析复杂性状的控制基因一直是比较困难的。

构建适宜的作图群体是实现基因精准定位的关键。为了解析水稻复杂性状中每个基因的遗传效应，研究人员采用回交和自交获得只有一个或极少数个供体亲本等位基因差异的导入片段群体，包括近等基因系(near isogenic lines，NILs)、单片段代换系(singlesegment substitution lines，SSSLs)、染色体片段代换系(chromosome segmentsubstitution lines，CSSLs)等。这些群体可消除遗传背景的干扰，基因定位精确、灵敏。但对于存在开关基因的性状来说，只有开关基因存在时其它基因间的相互作用才能在表型中显现，而且现有技术中研究发现，存在开关基因的性状除了受到开关基因的影响外，不同基因之间也存在紧密连锁效应对相关性状产生相互关联的影响，表型表现并不突出；因此，存在开关基因性状的基因控制要比其他基因控制机理复杂得多，受到基因间的连锁调控影响也更大；如果根据现有技术的根据后代表型来确定目标单株，从而确定基因型的话，是不准确的，为此为了进一步加强对基因的定位研究，针对开关基因的控制特点，对性状中的某一基因进行定位，构建单基因分离群体将对后续的基因研究提供更准确、精确的遗传材料，能促进基因定位体系的发展。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要针对存在开关基因的性状进行，并提供一套精准的定位体系，用于针对存在开关基因的性状进行精确定位。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

植物多基因控制性状的单基因分离群体构建方法，所述方法包括以下步骤：

(1)选差异性状明显的亲本杂交得到F1代，F1代自交得到F2代，构建F2代群体；

(2)对亲本进行测序并和参考基因组序列比对；比对结果正常后，根据InDel位点设计引物；

(3)基因定位：对步骤(1)的F2群体进行基因定位，关联出控制某一性状的的多个相关基因，所述性状存在开关基因；选取某一非开关基因，作为目标基因进行后续分析；

(4)InDel标记筛选：根据步骤(3)的多个相关基因或基因候选区域设计两对多态性InDel标记；

(5)单基因分离群体构建：利用步骤(4)筛选好的多态性InDel标记去分析F2群体或F2群体与显性亲本回交的后代群体中每个单株的基因型，筛选出目标基因为杂合片段，其他非目标基因为显性纯合片段的植株；并将该植株发展成为群体，即构建得到单基因分离群体。

进一步的，所述植物为水稻。

进一步的，步骤(1)所述亲本为东兰墨米和黄华占。

进一步的，步骤(3)所述性状为种皮花青素。

进一步的，步骤(3)的相关基因分别为：开关基因Kala4，相关基因Rd，BP2，BP3，BP3.1，BP3.2，OsCHI，BP6，BP9和BP12；目标基因为BP3.1。