[发明专利]春化基因Vrn-D1c、其鉴定引物及Vrn-D1c基因型小麦的鉴定方法

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种与小麦开花和抽穗相关的基因，尤其涉及一种导致小麦提前开花和抽穗的春化基因Vrn-D1c、其鉴定引物及Vrn-D1c基因型小麦的鉴定方法。

背景技术

春化基因是决定小麦全生育期进度的重要基因，春化作用决定着小麦的开花期和抽穗期，对小麦在不同环境条件下的适应性具有显著的影响。对春化基因的研究一直是植物遗传研究的一个重要课题，特别是近年来植物基因组学的发展及新的高精度高通量分子生物学技术手段的应用，使得对植物的春化基因研究取得了巨大的进展。目前研究表明，春化作用的主效基因被定位在5号染色体的长臂上【Law, C.N., Worland, A.J., Giorgi, B. (1975). The genetic control of ear-emergence time by chromosomes 5A and 5D of wheat. Heredity. 36, 49-584；Yan, L., Loukoianov, A., Tranquilli, G., Helguera, M., Fahima, T., Dubcovsky, J. (2003). Positional cloning of the wheat vernalization gene VRN1. Proc. Natl. Acad. Sci. 100, 6263-6268】，并已经相继发现了多个春化作用主效基因等位变异类型，不同变异类型之间对春化作用的贡献也有明显差异，对开花期和抽穗期的影响也有明显的差异。产量是小麦育种中最为重要的育种目标，而产量不仅仅受与产量性状直接相关的基因所调控，而且还受到与小麦生育期和成熟期相关基因的影响。冬小麦品种需要春化处理才能够正常的开花和成熟，开花期和抽穗期的早晚影响着小麦的适应性和产量，因此，挖掘不同春化作用等位变异基因能够对小麦育种提供重要的信息。

而之前多项研究也均表明，春化作用的发现维持在DNA水平，不同等位变异主要是由于基因片段的插入、缺失和SNP，一般直接利用PCR技术直接用于鉴定和分析等位变异类型，因此，进一步明确该等位变异类型的分子机制，并开发相应的分子标记，从而使用分子标记筛选的方法进行性状改良将会大大加快我国的小麦育种进程。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种导致小麦提前开花和抽穗的春化基因Vrn-D1c、其鉴定引物及Vrn-D1c基因型小麦的鉴定方法，本发明鉴定引物可用于鉴定该春化基因型小麦和小麦分子标记辅助选择育种等方面，可直接在分子水平上进行该春化基因型的检测，对小麦发育基因的改良及优良品种的培育起到重要作用。

为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：

分离鉴定出了一种导致小麦提前开花和抽穗的春化基因Vrn-D1c，包括SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。

设计一种上述春化基因Vrn-D1c的检测引物，包括以下引物对：

上游引物：5’- CGACCCGGGCGGCACGAGTG-3’；

下游引物：5’- AGGATGGCCAGGCCAAAACG-3’。

设计一种Vrn-D1c基因型小麦的鉴定方法，包括以下步骤：

1）以待测小麦的基因组DNA为模板，用上述检测引物进行PCR扩增；

2）检测所得扩增产物，出现786bp条带的待测小麦为Vrn-D1c基因型小麦，该小麦的基因组DNA中具有SEQ ID NO.1所示核苷酸序列，其启动子上游-601bp位点有174bp片段的插入，即SEQ ID NO.1的第157～330bp所示核苷酸序列；检测所得扩增产物，出现约612bp的条带的待测小麦为非Vrn-D1c基因型小麦，其基因组DNA中具有SEQ ID NO.2所示核苷酸序列。

对于上述的鉴定方法，所述PCR扩增中的反应体系由以下试剂组成：1.5mmol/L（终浓度）MgCl₂，0.3mmol/L（终浓度）dNTP，上、下游引物各10pmol，模板DNA 200ng，0.5U Taq酶，加1×PCR缓冲液定容至25μL。

对于上述的鉴定方法，所述PCR扩增中反应程序为：先95℃预变性5min，然后94℃变性60s、58℃退火60s、72℃延伸1min，如此进行35个循环；最后，72℃延伸10 min。