[发明专利]一种鉴定玉米苗期耐旱性相关的单体型ZmC10．HapDR及其应用

说明书

本发明涉及遗传育种和分子生物学技术领域，公开了鉴定玉米苗期耐旱相关的单体型ZmC10.HapDR及其应用。利用郑A88与郑T22进行杂交构建分离群体，结合遗传后代混池重测序(BSA‑seq)和转录组测序(RNA‑seq)方法进行基因定位，获得了控制玉米苗期耐旱相关的单体型ZmC10.HapDR。本发明提高了选择效率，单体型ZmC10.HapDR位点贡献大，检测方便快速，可快速筛选出苗期耐旱材料用于玉米品种耐旱性遗传改良，育种选择目标明确，节约了成本。

技术领域

本发明涉及遗传育种和分子生物学技术领域，具体涉及一种鉴定玉米苗期耐旱性相关的单体型ZmC10.HapDR及其在玉米耐旱育种中的应用。

背景技术

玉米是我国重要的粮食、饲料、经济兼用作物，在我国谷物生产中占有重要地位。干旱一直是制约我国玉米产量的第一限制因素。玉米生长过程不仅需大量水，而且在其苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期各阶段对水分特别敏感，其中苗期缺水可造成玉米幼苗生长缓慢、成活率低，甚至干枯萎蔫，直接影响后期生长发育及产量。在我国干旱对玉米产量影响20％左右，严重时达到50％，通过培育耐旱种质、选育耐旱新品种和推广耐旱栽培技术等，有助于减少因干旱所造成的产量损失。自“生物节水”概念提出后，越来越多的科研工作者认识到只有提高植株自身的水分利用效率才有可能取得节水上的新突破。因此，利用遗传和育种的方法挖掘和利用生物耐旱遗传潜力，培育耐旱品种是当前解决干旱问题的主要途径。

玉米耐旱性是一个复杂的数量性状，且耐旱性鉴定易受环境影响，其遗传机制十分复杂。在鉴定玉米耐旱性相关QTL和基因方面，国内外已发表与玉米耐旱QTL就有1000多个，分布于玉米各个染色体上，涉及产量、株型、花期、生理、呼吸作用、光合作用相关性状以及根的各种相关参数等30多个性状。然而，玉米对干旱胁迫的反应机制不仅受品种形态结构特征、生理生化特性及生长发育等诸多因素影响，还与遗传率、QTL间上位性以及QTL与环境间互作有密切联系，因此真正将这些科研成果全面应用到玉米耐旱性育种上还存在很大困难。

近年来，随着基因组测序效率的不断提高和测序成本的不断下降，高通量测序技术在基因定位方面显示了很大优势。集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis，BSA)是基于性状选择为基础，定位与性状相关功能基因的方法。利用传统的分子标记(AFLP，RAPD，SSR等)结合BSA的方法对目标性状的功能基因进行初步定位的研究越来越多。传统的育种方法耗时耗力，费用也较高，随着全基因组重测序技术的发展及成本的降低，传统的BSA结合全基因组重测序演变出的QTL-seq，该方法可直接利用两亲本间具有多态性的SNPs进行定位，缩小目标区域和标记开发时间，且已广泛应用于水稻、小麦、棉花、番茄等作物，成功定位或克隆涉及抗病、耐旱、耐盐、株型和产量性状的相关基因。

单体型(Haplotype)是位于一条染色体特定区域的一组相互关联，并倾向于以整体遗传给后代的单核苷酸多态的组合，又称单倍体型或单元型。而玉米苗期耐旱性属于数量性状，开发鉴定玉米苗期耐旱相关的单体型即可于苗期对该材料耐旱性进行初步鉴定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种鉴定玉米苗期耐旱性相关的单体型ZmC10.HapDR及其应用。对玉米家系进行玉米苗期耐旱性鉴定，结合重测序分析，对玉米苗期耐旱进行了QTL-seq分析，并结合双亲RNA-seq分析，定位筛选出玉米苗期耐旱相关的有效分子标记，并构建单体型，用于玉米苗期耐旱的分子标记辅助选择、分子育种及相关基因的克隆。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种鉴定玉米苗期耐旱性相关的单体型ZmC10.HapDR，所述单体型ZmC10.HapDR位于C10染色体，包括4个InDel和1个SNP分子标记，分别为：Zm-C10-p86733803、Zm-C10-p86733808、Zm-C10-p86733833、Zm-C10-p86733834和Zm-C10-p86733996。