[发明专利]与玉米行粒数主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及玉米育种及分子生物学领域，具体涉及一种控制玉米行粒数的主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用。

背景技术

玉米是世界上重要的粮饲作物，在我国已经成为第二大农作物。随着人口的急剧增加和耕地面积的不断减少，玉米等粮食作物需要大幅提高产量来满足人类的需求。玉米单产的提高则是解决耕地减少带来的粮食总量降低问题的主要技术手段。在特定种植密度下，玉米单位面积产量由单穗籽粒产量与穗数决定；而单穗籽粒产量又由每行粒数(KernelperRow:KPR)和百粒重所决定。可见，KPR是一个重要的产量因子，探明KPR形成的遗传机理有助于阐明玉米产量性状形成的遗传机理，选育具有大穗型的杂交种是提升我国玉米单位面积产量的一种可行办法。玉米行粒数性状受环境因素影响较小，因此，该性状是理想的分子育种改良性状。玉米行粒数是决定玉米产量的关键性状，它是一种数量性状，受到多个基因的控制。目前，已有多个定位的行粒数相关QTL得到了定位(www.maizeGDB.org)。

随着分子生物学技术的发展，尤其是分子标记的广泛应用，可以对数量性状相关基因位点进行分析。DNA分子标记的研究始于1980年，Bostein等(1980)首先提出了利用RFLP标记构建遗传连锁图，随后几十年，又相继出现了SSR、AFLP、RAPD、CAPS、SCAR、SNP及InDel等几十种分子标记，因为分子标记存在以下优点而备受遗传学家青睐：(1)不受季节、环境、基因表达与否的限制；(2)多态性高，存在着丰富的等位变异；(3)数量丰富，多态性遍及整个基因组；(4)许多分子标记表现共显性，能鉴别纯合杂合基因型，提供完整的信息。QTL定位是通过数量性状的表型值与分子标记间的关联分析，即当标记与特定性状连锁时，不同标记基因型个体的表型值间存在显著性差异，以此来确定各个数量性状位点在染色体上的位置和效应，甚至各个QTL间的互作效应(Tanksley，1993)。有关玉米籽粒相关性状的QTL定位研究也引起了关注。由于受定位群体类型(多为F_2:3家系)、所用遗传连锁图谱精度(多为～200SSR标记)以及行粒数的评价方法等方面的限制，对行粒数的QTL分析并无一致结果。

发明内容

本发明的目的是提供与玉米行粒数主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用。

本发明的技术方案是：一种与玉米行粒数主效QTL紧密连锁的分子标记，由InDe176和umc1854两对引物组成，所述引物InDe176的序列为：

Forward:5’-TCAGTGCAAAAAGGAATCTCAA-3’

Reverse:5’-TGAACGTCTCCCTTACAATGC-3’

所述引物umc1854的序列为：

Forward:5’-TCTAAAGTATGGCTGGAAACGAGC-3’

Reverse:5’-GCAACGATAAGTACCAGAATATGGC-3’。

提取待测玉米三重测交群体的基因组DNA，用上述引物InDe176和umc1854进行PCR扩增，得到长度为174bp和142bp的扩增产物，扩增产物通过6％聚丙烯酰胺凝胶和1％琼脂糖凝胶电泳分离后，分别获得InDe176和umc1854，则待测玉米为行粒数多的玉米。

进一步的，所述的玉米品种为B73和Mo17及其组成的IBM群体。

本发明的另一目的是提供上述与玉米行粒数主效QTL紧密连锁的分子标记在预测玉米行粒数方面的应用。

所述的分子标记的应用，具体为：将玉米高遗传交换率IBM重组自交系群体分别与其亲本B73、Mo17及F1杂交，获得TC(B73)、TC(Mo17)及TC(F1)三重测交群体，提取它们的DNA，然后用引物InDe176和umc1854对这些DNA进行聚合酶链式反应(PCR)，若得到长度为174bp和142bp的扩增产物，则待测玉米品种或品系为候选行粒数多的玉米。

本发明的有益效果：

本发明通过QTL分析，发现在玉米第4染色体4.09bin上存在一个与玉米行粒数相关的QTL，该QTL位于分子标记InDe176和umc1854之间，对表型的贡献率为8.5％。分析表明利用这两个分子标记可以对玉米行粒数进行预测。