[发明专利]分子标记及其应用

说明书

本发明公开了分子标记及其应用。其中，该分子标记表现为SEQ ID NO：3所示核苷酸序列的插入/缺失长度多态性。本发明的分子标记与水稻的拒镉性状紧密相关，能够有效用于水稻拒镉性状基因定位、水稻拒镉性状检测以及水稻的分子标记辅助育种。

优先权信息

本申请请求2016年12月19日向中国国家知识产权局提交的、专利申请号为CN201611177147.3的专利申请的优先权和权益，并且通过参照将其全文并入此处。

技术领域

本发明涉及分子生物学领域，具体涉及分子标记及其应用。

背景技术

镉(Cd)被视为最具毒性的环境污染物之一。土壤中的Cd一方面来源于矿质风化、铁锰共沉、大气干湿沉降等自然条件，另一方面来源于化肥、农药和土壤改良剂的施用及污水灌溉等人为因素^[1]。据不完全统计，我国农田重金属Cd、Pb污染面积达2万公顷，而我国每年生产的Cd含量超标农产品达14.6亿kg，且呈现递增的趋势^[2]。土壤-作物-食物间的迁移分配是土壤重金属影响人体健康的主要途径之一^[3-5]。水稻是我国主要的粮食作物，全国60％以上的人口以稻米为主食。因此，水稻生产的安全关系到我国整个粮食安全的大环境。

多年来，国内外专家主要针对水稻不同器官对重金属富集的特征以及不同水稻品种对Cd富集能力差异等方面进行了大量的研究。Morishita等^[6]研究发现，粳稻、籼稻、爪洼稻、杂交稻体内Cd含量为2—73μg·kg^-1，其中籼稻和杂交稻对Cd的吸收积累较其它两种类型有明显优势。当土壤Cd浓度为100mg·kg^-1，水稻不同品种茎叶内浓度变化范围是24—140mg·kg^-1，积累量变化范围为1—14mg·pot^-1[7]。基于部分水稻品种对Cd的吸收和积累能力较强，国外学者开始利用Cd富集水稻品种进行Cd污染农田修复。莫争等^[8]认为水稻不同器官对土壤重金属Cd和Pb吸收规律为根＞茎叶＞籽粒。龚伟群等^[9]研究表明，杂交水稻对外源Cd的吸收及其在籽粒中的富集受土壤类型的影响大于品种基因型。

同时，科研工作者对水稻镉富集能力的研究中发现，部分水稻品种在镉污染的土壤中生长，其籽粒中镉富集指标在安全范围内，也就是说，部分品种即使在镉污染的土壤中依然能够生产出安全的稻谷，我们定义此性状为拒镉性状，这种性状是由基因控制的。而国内外对此方面的研究极少，如果能够定位出与拒镉性状相关的基因，并开发与之紧密连锁的DNA分子标记，则可以利用分子标记辅助育种技术，指导水稻选育工作，大大提高拒镉水稻的选育水平以及选育效率，对水稻粮食安全方面意义重大。但是，现阶段与拒镉相关的基因以及与基因紧密连锁的DNA分子标记，仍有待挖掘。

参考文献：

1.Alloway B J,Steinnes E.Anthropogenic additions of cadmium tosoils.Cadmium in Soils and Plant,1999,85:97-123.

2.赵其国，周炳中，杨浩.江苏省环境质量与农业安全问题研究.土壤，2002,34(1)：18.

3.刘洪莲，李艳慧，李恋卿，等.太湖地区某地农田土壤及农产品中重金属的分布及风险评价.农业与环境学报，2006,6(5)：60-63

4.USEPA.Part-503Standards for the use or disposal ofsewagesludge.Federal Register,1993,58:9387-9404.