一种水稻穗颈长度基因qPNL-12的分子标记的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于水稻遗传改良与农业生物技术应用领域，涉及一种水稻穗颈长度基因 qPNL-12的分子标记，尤其涉及与qPNL-12基因紧密连锁分子标记的核苷酸序列及用于扩 增分子标记的正、反向特异引物。
【背景技术】
[0002] 穗颈长度又称为穗抽出度，指剑叶叶鞘到穗基部的距离，它作为连接茎杆和穗的 一个重要农艺性状，在营养物质和水分从茎杆和叶片到穗部的运输过程中发挥着极其关键 的作用。目前生产上所用的大多数水稻不育系具有不同程度的包穗特征（由穗抽出度过 短导致），大大影响了杂交稻制种产量的提高。二十世纪八十年代，水稻长穗颈基因eui的 发现被认为是三系杂交水稻种子生产中继不育系、保持系和恢复系后的第四要素。导入 eui基因的不育系从遗传水平上缓解了其包穗现象，提高了其对外源GA3的敏感性（Rutger JN，etal.，CropSci，1981，21:373-376)。然而，单基因的使用并不能完全解除不育系 的包穗问题（梁康迳等，福建农学院学报，1992, 21:380-385;何祖华等，中国水稻科 学，1991，5:1-6)。杨仁崔等（中国工程科学，2005,7(8):26-30)利用携带 61111基因的协青 早eA不育系育成的杂交稻在生产上却出现生长过快、植株偏高和叶面积较大等不良性状。 因此，挖掘更多有用的穗颈长度基因对更好地改良杂交稻不育系或恢复系的穗颈长度具有 重要意义，也可为研宄穗颈伸长的遗传机制奠定基础。
[0003] 迄今为止，有多个穗颈长度相关基因已经被克隆或精细定位。EUI1和EUI2 为两个已克隆的控制水稻穗颈伸长的基因，EUI1基因编码一个细胞色素P450单加氧 酶（LuoA，etal.，PlantCellPhysiol, 2006, 47:181-191;ZhuYY，etal.，Plant Cell, 2006, 18:442-456)，位于水稻第5染色体上。EUI2基因编码一个环氧化物酶的同 源蛋白，位于水稻第10染色体上（朱宏波，福建农林大学博士论文，2003 ;黄伟素，浙江 大学硕士论文，2006)。EUI1和EUI2基因在水稻内源赤霉素合成途径中起负调控功能， 功能缺失后会造成赤霉素在最上节间大量积累，从而使水稻穗颈极具伸长。目前仅有1 个短穗颈或包穗基因SUI1被克隆。SUI1位于水稻第1染色体上，编码一个磷脂酰丝氨 酸合成酶，通过调节倒一节的细胞长度来调控水稻穗颈长度（ZhuL，etal.，PlantMol Biol，2011，77:475-487)，该基因突变后导致包穗特征，并引起突变体的谷粒产量明显下 降。已经精细定位或初步定位的短穗颈基因的研宄则相对较多，ESP2、SHP6、SUI4分别被 精细定位于水稻第1、2和7染色体上（朱克明，扬州大学硕士论文，2006 ;官华忠等，科 学通报，2011，56:741-745;JiH，etal.，PlantBiotechnolR印，2014, 8:125-134)，SHP1， SHP3,SHP4和SHP5分别被初定位于水稻第1，5,3和4染色体上（刘庄等，中国农学通 报，2006, 22 (12) : 409-412 ;王伟平等，中国农学通报，2008, 24 (6) : 212-216)。基于以上表 述，尚未有关于水稻穗颈长度相关基因定位于第12条染色体上的报道。
[0004] 申请工作人员前期以籼稻品种9311为受体亲本、粳稻品种日本晴为供体亲本经 过杂交、多代回交和自交，构建了一套高代回交置换系群体，并建立了高密度物理图谱（赵 春芳等，植物学报，2012, 47:594-601)，为农艺性状的QTL定位奠定了基础。随后，申请工 作人员对置换系群体中穗颈长度性状进行调查，鉴定出一个极短穗颈表型的置换系C115， 与受体亲本9311的穗颈长度具有极显著差异（P〈0. 01)。以C115和9311为亲本，构建了 F2分离群体，利用遗传分析和基因连锁分析，初步定位了C115短穗颈表型的控制基因，将 其定位于水稻第12染色体的两个SSR标记RM7102和RM277之间，两标记间的物理距离为 5. 10Mb，命名为qPNL_12(赵春芳等，植物学报，2015)。经与已克隆的穗颈长度相关基因 比较，该基因为一个新的穗颈长度基因。在此基础上，本发明进一步寻找更加逼近目标基因 qPNL-12的分子标记，实现对qPNL-12基因的精细定位，筛选到了比通用SSR标记更紧密连 锁甚至共分离的分子标记。这些紧密连锁标记将为qPNL-12基因的克隆奠定基础，同时为 水稻育种中穗颈长度的标记辅助选择提供更有效的分子标记。
【发明内容】
[0005] 本发明针对目前杂交稻生产上利用的穗颈长度基因过于单一，而且En基因的使 用还带来了不利效应，因此本发明提供了一种水稻穗颈长度基因qPNL-12的分子标记。
[0006] 本发明具体通过以下技术方案实现：
[0007] 本发明以水稻为物种，通过对qPNL-12初定位区间内籼粳稻的基因组序列差异性 比较，在碱基插入/缺失处设计InDel分子标记，确定了Indl529和Indl561是与qPNL-12 基因连锁最紧密的两个分子标记，并克隆测序了这两个标记的核甘酸序列，其中分子标记 Indl529的核苷酸序列为SEQIDNO. 1 ;分子标记Indl561的核苷酸序列为SEQIDNO. 2。
[0008] 基于上述发现，本发明提供了一种水稻穗颈长度基因qPNL-12的分子标记，分为 上游分子标记Indl529和下游分子标记Indl561，其中分子标记Indl529和Indl561分别基 于核苷酸序列如SEQIDNO. 1和SEQIDNO. 2所示的特异性插入/缺失位点多态。
[0009] 所述的水稻穗颈长度基因qPNL-12分子标记的引物组合物，用于扩增分子标记 Indl529的特异性正反向引物分别如SEQIDNO. 3和SEQIDNO. 4所示，用于扩增分子标记 Indl561的特异性正反向引物分别如SEQIDNO. 5和SEQIDNO. 6所示。
[0010] 本发明分子标记的核苷酸序列还包括在SEQIDNO. 1和SEQIDNO. 2序列中添加、 取代、插入和缺失一个或多个核苷酸生成的衍生序列。
[0011] 本发明还提供了所述的分子标记的引物组合物用于水稻穗颈长度新基因qPNL-12 的精细定位或克隆的应用，还用于含qPNL-12基因的水稻材料穗颈长度性状的标记辅助选 择育种的应用。
[0012] 本发明的有益效果为：
[0013] 1)本发明方法中的分子标记进一步定位了水稻穗颈长度新基因qPNL-12。标记的 特异性强、稳定性高，并且标记的使用方法简便快捷，不涉及DNA测序、限制性内切酶等的 使用，不存在费时费力、价格昂贵等弊端。
[0014] 2)本发明方法中的分子标记均为扩增短片段的PCR标记，具有试验试剂用量少、 速度快、成本低、高通量等优点，并且对DNA模板质量和检测设备要求不高，非常适合现代 农业中的分子育种趋势。
[0015] 3)本发明方法中的分子标记是共显性标记，可以实现分离群体中短穗颈单株、长 穗颈单株以及杂合单株的同时鉴定。
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