[发明专利]一种快速鉴定水稻直立穗的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种快速鉴定水稻直立穗的方法，属于农业生物技术工程技术领域，专用于含直立穗基因qpe9-1的水稻品种的鉴定和选育。

二、背景技术

水稻品种产量潜力的提高，归功于株型的改良。穗型是水稻理想株型研究的重要内容。杨守仁等在20世纪80年代初提出北方粳稻“短枝立叶，大穗直穗”的株型模式；即要求培育直立穗型粳稻品种。在粳稻育种中，由弯曲穗型到直立穗型是十分重要的株型转变。众所周知，历史上栽培的水稻品种穗型几乎都是弯曲穗型，自第一个大面积种植直立穗型品种辽粳5号育成后，直立穗型品种层出不穷，从长江流域到东北稻区都有直立穗型品种的分布。直立穗型品种普遍表现出较高的生物产量、干物质生产速率和产量潜力。直立穗型品种的培育和大面积应用，可认为是继矮化育种和杂种优势利用获得成功以来，我国水稻育种史上的第三个里程碑。因此直立穗型品种的选育也越来越受育种家们的重视。

在直立穗育种中，十分关键的问题是对直立穗性状的准确鉴定，传统的鉴定方法是在水稻成熟后对稻穗进行观察鉴定。由于直立穗基因在不同的遗传背景下表型差异较大，这种鉴定方法存在一定的局限性，加上直立穗的植株仅仅只占分离群体的1/4，传统的鉴定方法也浪费了大量人力、物力、材料。因此，如何准确、快速、简单地对直立穗进行鉴定是提高直立穗育种效率的重要保证。随着控制水稻直立穗基因的克隆，可以利用基因功能标记进行辅助选择加速直立穗基因在生产上的应用。

开发成本低廉且简便实用的基因功能标记是开展水稻分子标记辅助选择育种的基础和前提。直立穗基因的功能已经明确，由于直立穗在qPE9-1的第5外显子缺失了637个核苷酸并有12个核苷酸的插入，突变后形成一个蛋白质翻译终止密码子，造成qpe9-1仅编码了195个氨基酸，缺失了C端231个氨基酸。本研究根据水稻直立穗基因qpe9-1 的DNA序列差异设计了基于PCR的功能标记, 利用该标记对水稻品种资源材料进行了分析验证。并对直立穗分离群体进行鉴定，利用该方法可以快速、准确的鉴定出直立穗品种和单株。

 

三、发明内容

技术问题：本发明的目的是：开发水稻直立穗控制基因qpe9-1的InDel标记，利用本研究开发的基于PCR的经济实用型标记，可以快速准确地对直立穗控制基因qpe9-1进行基因型选择，主要用于qpe9-1基因的高效分子育种。

 

技术方案：

种快速鉴定水稻直立穗的方法，其特征在于：用1对特异扩增水稻直立穗控制基因qpe9-1的PCR分子标记引物InDel-E5，其序列为： 

InDel-E5-F：TCCAGGGATGTAATCATCTTTGTT 

InDel-E5-R：GGCTCCATATCTTCACGGTCTA

扩增水稻品种或分离群体的DNA，如果只能扩增出732bp的1条特征条带，说明该植株是含有直立穗基因的纯合体；如果只能扩增出1357bp的1条特征条带，说明该植株是不含有直立穗基因的纯合体，如果同时能扩增出732bp和1357bp的2条特征条带，说明该植株是含有直立穗基因的杂合体。

有益效果

本发明所提供的鉴定方法，是基于分子生物学手段获得的基因功能标记，具有如下优点：

（1）本发明的鉴定方法是基于基因标记的方法，因此可以在苗期进行选择，且不受环境和遗传材料背景的影响。

（2） 本发明的鉴定方法可用于qpe9-1基因的分子标记选择育种，并且可以区分qpe9-1基因的杂合体。由于该方法可以进行基因型选择，可以降低育种成本，提高育种效率。 

四、附图说明

图1 是直立穗功能标记InDel-E5对不同的水稻品种的PCR扩增后在1%的琼脂糖胶电泳结果（M为DNA ladder，DL2000;1-24为明恢63、镇恢084、9311、明恢81、南粳34、盐稻5号、苏粳5号、泗稻8号、泗稻10号、农垦57、农垦58、广陵、武育粳3号、武运粳23号、南粳45、徐稻3号、镇稻11号、盐稻15号、淮稻10号、宁粳1号、连粳7号、嘉花1号、辽粳 5、沈农265）