[发明专利]控制小麦千粒重的主效基因TaTGW-2D及其标记方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制小麦千粒重的主效基因TaTGW-2D及其标记方法，属于作物遗传育种的技术领域。

背景技术

小麦(Triticum aestivumL.)是世界上总产量位居第二的粮食作物，提高小麦产量对国家粮食安全以及增加农业生产效益都具有非常重要的战略意义。千粒重是小麦产量构成三要素之一，具有较高的遗传力(Giura和Saulescu，1996)，因此，小麦的育种过程在很大程度上就是不断提高粒重。然而，粒重的分子调控机理仍不清晰。

总结前人报道，千粒重属于数量性状，受主效加微效多基因共同控制。目前，粒重相关QTL位点报道较多，广泛分布在小麦21条染色体上(Araki等，1999；Shah等，1999；Kato等，2000；Groos等，2003；Huang等，2003；Breseghello等，2006；Huang等，2006；Sun等，2009；Marta等，2013；Simmonds等，2014)。其中主效QTL位点位于1A、2A、2D、3A、4B、5A、6A 7A、7B、7D(Campbell等，2003；Huang等，2003；Vasilis等，2010)。小麦中，调控粒重的部分功能基因已经被克隆。如Su等(2011)同源克隆了水稻中控制粒宽和粒重的主效基因TaGW2。Ma等(2012)克隆了与小麦粒重相关的细胞壁转化酶基因TaCWI。综合上述可知，千粒重的遗传机理较复杂，不同材料，遗传背景不同，控制粒重的主效基因也有所差异。鉴定出更多粒重相关基因，不仅有利于加快多基因聚合育种的进程，同时有助于进一步阐明产量形成的分子机制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供控制小麦千粒重的主效基因TaTGW-2D及其标记方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

控制小麦千粒重的主效基因TaTGW-2D，品种为京411，序列如序列表。

控制小麦千粒重的主效基因TaTGW-2D，品种为红芒春21，序列如序列表。

供控制小麦千粒重的主效基因TaTGW-2D的标记方法，步骤包括：

(1)小麦基因组DNA提取；

(2)对检测合格的各样品基因组DNA用限制性内切酶HaeIII，进行酶切，对得到的酶切片段用Klenow Fragment(3′→5′exo–)(NEB)和dATP在37℃下进行3′端加A处理、连接Dual-index测序接头、PCR扩增、纯化、混样、切胶选取目的片段，PCR扩增引物：F AATGATACGGCGACCACCGA，RCAAGCAGAAGACGGCATACG，文库质检合格后用IlluminaHiSeqTM2500进行测序；

(3)设计引物TaTGW-2D基因全长引物2D13F：TTCCGTCTCAGAACGACAACA，2D13R：CGCACCAGGCTACAACTCATT，2D19F：GCGTGCTCAGTATGCTTTA；2D19R：AGGCTACAACTCATTCCGA；标记开发引物2DB5F：GCCGCCGATAAGTAGATCTA 2DB5R：ATGGCAGTTCATACCAAAGG

引物2D13、2D19用于扩增TaTGW-2D基因全长，PCR产物克隆测序；引物2DB5用于TaTGW-2D标记开发，依据第三处位于第12内含子内T→C突变，设计标记引物2DB5F，2DB5R，产物在1.5％的琼脂糖凝胶电泳上分离，染色后在紫外光下观察记带。

进一步地，(1)小麦基因组DNA提取的步骤包括：

1)将小麦单籽粒磨碎，取0.1g加入0.7mLSDS提取液(0.1M Tris-HCl(PH＝8.5)，0.1M NaCl，0.05M EDTA(PH＝8.0)，2％SDS)在60℃恒温下裂解45min，其间多次震荡；

2)在4℃12000rpm条件下，离心10min；

3)取上清液加入等体积的酚：氯仿：异戊醇(25:24:1)上下颠倒旋转至两相不很快分层；

4)在4℃12000rpm条件下，离心10min；

5)取上清液加入等体积的酚：氯仿：异戊醇(25:24:1)上下颠倒旋转数次；

6)在4℃12000rpm条件下，离心10min；

7)取上清液加入等体积的异丙醇于-20℃冰箱静置30min；

9)用70％的乙醇洗涤两次；

10)在4℃12000rpm条件下，离心10min；

11)沉淀自然风干，4℃存，备用。