[发明专利]一种小麦粒重分子标记及其在育种中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及涉及基因工程技术领域，可应用于小麦育种领域，具体提供了一种小麦粒重分子标记。

背景技术

小麦是我国50-60％人口的主要口粮，目前，我国人均耕地只有0.093公顷，随着生产粮食的土地和淡水资源的减少，粮食供应安全问题日益凸显，提高千粒重是培育高产小麦的重要途径之一，田纪春等研究表明在穗数和穗粒数相对固定的前提下，千粒重每增加1克，每公顷产量可增加157 kg。

粒重由主基因和微效基因共同控制，基因数目多且效应较低，易受环境影响。在传统育种中需要大规模的田间选择，工作量大，效率低难以满足现在的需要。而分子标记辅助选择不受环境影响，可以进行程序化早代选择和预测，可显著提高目标性状选择的准确性，对加快提高小麦单产及保障我国粮食安全具有重要的现实意义和理论价值。目前，在水稻中已鉴定并克隆了GS3、qSW5、GW2和GS5等与粒重有关的基因/QTL，在分子标记辅助选择中发挥了作用。但是小麦是异源六倍体，与粒重有关的基因鉴定较少，缺乏分子标记辅助选择的有效标记。

目前小麦粒重分子标记辅助选择瓶颈效应主要表现在：

①绝大多数QTLs不是功能性标记：从理论上讲，实效性分子标记经验证优化后可用于所有育种材料的检测。它的发掘是以被克隆的基因序列为前提，并需建立位点/标记与性状的关系。按照这一标准，多数发表的QTLs位点都没有经过育种过程或品种进行有效性验证。

②QTLs实用性差：单一遗传群体定位的基因位点，准确度差，而且由于置信区间大，QTLs过多或存在假阳性QTLs，降低了分子辅助选择的实际效率，甚至没法有效应用到小麦育种中。

因此需要提供一种针对于小麦粒重的实用性分子标记以利于小麦的育种。

发明内容

本发明的发明人针对上述现有技术的情况，结合长期研究和探索，提供了一种小麦粒重分子标记，该标记位于小麦6A染色体RFL_CONTIG4632_1512和TaGW2-CAPS之间；通过该分子标记的应用，可以检测小麦品种或品系中是否具有增加千粒重的QGW6A-232，以加快小麦高产品种的选育进程，由于采用了专用的粒重分子标记不仅筛选快速精准，不受环境影响，选择目标明确，而且节约了生产成本，大大提高了高产小麦品种或品系的选择效率和质量。

发明人提供的具体技术方案如下：

一种小麦粒重分子标记，该标记位于小麦6A染色体RFL_CONTIG4632_1512和TaGW2-CAPS之间；其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所述，长度为303bp。

通过该分子标记的应用，可以检测小麦品种或品系中是否具有增加千粒重效应基因位点QGW6A-232，具体方法如下：

利用特异性引物扩增目标植株的叶片DNA，获得668bp片段，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示，之后利用HaeIII专一酶酶切后凝胶电泳检测是否含有核苷酸序列如SEQ ID NO:1所述的片段；

具体判定标准是：不具有增大千粒重基因的品种或品系(低粒重)中出现303bp的电泳带。而具有增大千粒重基因的品种或品系中该片段被切碎，该片段缺失。

为了配合该分子标记，发明人设计了其特异性引物，其

正向引物序列：5′-CCTTCCATATGTTTTTTAATGAGCCGCC-3′(如SEQ ID NO:3所示)

反向引物序列：5′-GCTTCTTTTCCAACTCAATAAATGAGCC-3′(如SEQ ID NO:4所示)

通过特异性引物的扩增，以及对产物的酶切结果进行判定，主要原因在于：通过这种方法可以判定该位点是否含有大粒增效基因位点，虽然小麦粒重受多个基因位点控制，但是由于本发明所判定的位点为主效基因位点，其对于小麦的增重有着十分重要的增效效果，故而即可获知待测小麦品种是否具有粒重增效效果的相关基因；为粒重基因聚合、进而增加产量提供分子基础，从而可以更好的育种并应用于品种改良中去。

综上所述，本发明的发明人首次提供了一种小麦粒重分子标记，该标记位于小麦6A染色体RFL_CONTIG4632_1512和TaGW2-CAPS之间；通过该分子标记的应用，可以检测小麦品种或品系中是否具有增加千粒重的QGW6A-232，以加快小麦高产品种的选育进程，由于采用了专用的粒重分子标记不仅筛选快速精准，不受环境影响，选择目标明确，而且节约了生产成本，大大提高了高产小麦品种或品系的选择效率和质量。

附图说明