[发明专利]与玉米抗丝黑穗病次主效位点连锁的分子标记DNdCAPS8.03-1及其应用

说明书

本发明公开了一种与玉米抗丝黑穗病次主效位点连锁的分子标记DNdCAPS8.03‑1及其应用，属于基因工程技术领域。本发明还涉及一种与玉米抗丝黑穗病次主效位点连锁的SNP位点，位于玉米基因组bin8.03区域的抗病候选基因GRMZM2G047152开放阅读框中的第3169位，当该位点为G时，表现为抗病，当该位点为A时表现为感病。基于该SNP标记开发了dCAPS标记，命名为DNdCAPS8.03‑1，该分子标记的内切酶为BsiHKAI，酶切位点为GWGCWC，PCR扩增产物为137bp，酶切后产物为114bp。将DNdCAPS8.03‑1与位于bin2.09主效抗病位点区域的分子标记MZA6393和LSdCAP2联合使用，选择效率大大高于单标记。因此，本发明可用于玉米抗丝黑穗病分子标记辅助育种，加速玉米抗丝黑穗病种质资源的筛选抗病品种选育进程。

技术领域

本发明涉及一种SNP位点及基于其开发的分子标记及其应用，特别涉及一种与玉米抗丝黑穗病次主效抗病位点连锁的SNP位点，基于该位点的分子标记及其在玉米抗丝黑穗病分子标记辅助育种中的应用。属于基因工程技术领域。

背景技术

玉米丝黑穗病是一种世界性的病害，近年来玉米种植面积逐年递增，连作现象严重，丝黑穗病的发生也逐年加剧。一般年份该病的发病率在5％～10％，个别地块达60％以上，感病株率每增加1个百分点，玉米减产100kg/hm²，严重影响玉米产量的提高。采用化学药物防治无法从根本上解决问题，选育抗病品种是现阶段育种工作者的主要目标。用传统育种的方法筛选抗病种质和选育抗病品种耗时耗力、效率差。应用分子标记的分子标记辅助选择(marker-assisted selection，MAS)技术不仅增加了选择的准确性，而且大大缩短了育种年限。

研究表明，植物的抗病性大多表现为由多基因控制数量抗病性，还没有数量性状被完整的定位出来。不同的数量性状之间还存在连锁遗传现象，因此，分子标记辅助选择还不能被全面有效的应用于针对数量性状的育种中。为了解决这一问题，研究者们提出主效QTL(quantitative trait locus)这一概念，主效QTL通常均有较高的变异系数，这样将与主效QTL紧密连锁的标记应用于辅助选择可以大大提高育种进程。

然而数量性状除了受到主效QTL的调控外，次主效位点以及微效的QTL的作用也是十分重要的。包劲松等(2000年)对稻米直链淀粉含量进行研究结果表明，稻米直链淀粉含量为数量性状，除了受到1-2个主效QTL(qAc-6和qAC-3)控制外，还受到一些微效QTL(qAC-5,qAC-6a,qAC-6b等)的影响。2012年栾俊文采用遗传分析和QTL定位分析相结合的方式对雄穗发育状况进行分析，说明该性状数量性状，由主效基因和微效基因共同控制。2007年，Jines等在10号染色体短臂上定位到一个抗南方锈病的主效QTL，另外在4、8、9号染色体上定位到了微效QTL。徐凌等通过对前人研究进行总结可知，控制SCMV的主效抗病QTL位于第6号染色体上，因此bin6.00/6.01为SCMV的主效区；而位于bin3.04/05区段的Scmv2是一个微效位点，对SCMN同样具有重要作用。2001年Lehmensiek在第1染色体上发现灰斑病主效QTL，在第3、5染色体上定位出2个微效QTL。

其他禾谷类作物不同，玉米是一个高度异花授粉作物，具有庞大且复杂的基因组，在繁育后代的过程中通过重组大量的差异基因被保留，故而在后代中产生丰富的多样性变异。玉米的大多数性状都是由多个QTL控制的数量性状，因此，玉米育种家可以采用将多个微效QTL聚合在一起的方式，有效的利用遗传资源的多样性，进而获得稳定抗性。同时由于玉米中缺少主效单一的抗病基因，玉米育种家只能通过利用病累加多个抗病QTL使抗性达到较高的水平。由此可见主效QTL的研究固然重要，与此同时次主效位点的研究同样重要，将主次QTL结合起来才能使数量性状的研究更加完善。