[发明专利]玉米雄穗分枝数性状相关的SNP分子标记及应用

说明书

本发明公开了玉米雄穗分枝数性状相关的SNP分子标记，包括序列1和序列2，与玉米雄穗分枝数性状极显著相关的SNP分子标记的制备方法，包括如下步骤：提取玉米基因组DNA；简化基因组测序；使用软件GAPIT(3.1.0)中的CMLM模型对性状进行关联分析；检出显著位点不同基因型组间比较。本发明属于作物分子标记制备技术领域，具体是提供三个与玉米雄穗分枝数性状极显著相关的SNP分子标记，以此作为玉米育种过程中雄穗分枝数性状的辅助选择标记，提高选择的准确性，加快育种进程的玉米雄穗分枝数性状相关的SNP分子标记及应用。

技术领域

本发明属于作物遗传育种分子标记制备技术领域，具体是指玉米雄穗分枝数性状相关的SNP分子标记及应用。

背景技术

玉米是重要的粮食与饲料作物，对于保障国家粮食安全具有重要的意义。玉米的雄穗位于植株的顶端，在生长发育过程中与雌穗存在养分竞争和花期相遇确保授粉等互作关系，因此雄穗性状对玉米的产量具有重要的影响，它是品种培育过程中不可忽视的重要目标性状。玉米雄穗的分枝数、分枝长度、分枝夹角、雄穗重等若干个指标中，分枝数的多少是决定雄穗大小的主要因素，二者的关系非常密切。杂交种的雄穗分支数与产量的关联研究表明，雄穗分枝数的多少与产量基本不相关或呈显著的负相关。在保证一定量的花粉满足玉米完全授粉的前提条件下，雄穗过大，分支数过多则会加大植株养分的竞争和消耗，开花期过多的花粉堆积在叶片上霉变，影响叶片的光合作用。但是，对于玉米杂交种生产过程中的父本而言，父本自交系应产生较多的花粉满足母本的授粉需要，故分枝数多，花粉量大可以提高单位面积的制种产量。

玉米雄穗分枝数的分化发育受多个基因的调控，是一个比较典型的由多基因控制的数量性状，同时它的广义和狭义遗传力都比较高，说明其中有对性状贡献较大的主效基因在发挥作用。目前通过QTL定位和候选基因法已经确定了许多与雄穗分枝数相关的QTL区域及候选基因，但是QTL定位的区域一般跨度很大，通常会有几个厘摩(centimorgan，cM)，定位的区域中包括大量的候选基因，精细定位较困难。候选基因法是根据已有的生理、生化背景知识，直接从已知或潜在的基因库中挑选出可能对该性状有影响的基因，但它的缺点是不能识别新的基因。近年来，随着高通量测序技术的不断发展，测序速度的提高与测序成本的降低，使得全基因组关联分析(Genome-wide Association Study,GWAS)广泛应用于作物重要农艺性状遗传位点的检测。与传统的QTL相比，GWAS具有更高的分辩率，可以更准确的识别和定位新的基因。

ENTH/VHS蛋白是网格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicle,CCV)形成的早期阶段中起关键作用的一组辅助蛋白，这些蛋白质共享一个相似的，在进化上保守的结构域，即在它们的N末端具有ENTH/VHS结构域和内膜相互作用，而相对非结构化的C末端部分则与囊泡生成装置的其它成分相互作用。哺乳动物中Epsin 1蛋白是第一个分离鉴定的具有ENTH结构域的蛋白质,ENTH结构域(the Epsin N-Terminal Homology domain，ENTHdomain)形成一个由八个a螺旋组成的紧凑型螺线管，由大约130到150个氨基酸组成。VHS结构域(Vps-27、Hrs and STAM，VHS domain)和ENTH结构域类似，也包括八个a螺旋，长度大约是150个氨基酸，具有VHS结构域的蛋白通常还具有一些其他的重要结构域，所以它们也可以被归入其他的蛋白质群组中。VHS结构域物理插入到膜中的机制尚未报道，因此，这些蛋白的功能更可能是胞内运输的货物招募并和随后的组成部分结合，以纳入CCVs或ESCRT(the Endosomal sorting complexes Required for Transport)依赖的降解途径。

至今为至，在植物中我们对ENTH/VHS蛋白的作用与功能了解非常有限，通过GWAS研究群体中突变位点多态性与性状的关联，进而研究基因的功能是一个非常有用的技术手段。

发明内容