[发明专利]基于关联分析和KASP开发waxy1基因内分子标记

说明书

本发明公开了基于关联分析及KASP开发waxy1基因内分子标记；主要是通过全基因组关联分析和候选基因关联分析技术，找到位于waxy1基因内与直连淀粉含量极显著相关的一个InDel和两个SNP标记。所检测到的InDel标记为中国糯玉米的主要突变类型，本发明基于该InDel开发的标记可通过琼脂糖胶对糯玉米材料进行鉴定，相比以往的聚丙烯酰胺胶鉴定更加方便快捷；同时通过对59份玉米自交系材料的waxy1基因序列区域进行配对连锁不平衡检验，验证了该InDel标记与两个SNP标记紧密连锁，并开发了基于KASP技术的两个SNP的引物，可实现对糯玉米材料快速高效准确的鉴定，对糯玉米分子育种具有促进作用。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及基于全基因组关联分析和KASP技术开发waxy1基因内分子标记。

背景技术

玉米是很多国家广泛种植的主要农作物之一，且是重要的粮食、经济和饲料作物。现代玉米是野生玉米经历近万年的历史进化而来，在其过程中形成了遍布全球的独特地理品系及突变品系。这些品系与野生玉米之间以及品系内部之间特定性状的差异实质上是基因组上的某些位点受到长期的人工定向选择下变异积累而导致的。这些位点通常控制着重要的农艺性状，是育种中需要筛选的重要基因位点。因此，如何高效地鉴定、利用和聚合这些位点是当前育种行业面临的问题和挑战。起源于中国西南地区的糯玉米就是这些优异的突变品系之一(Weatherwax P,Randolph L,Sprague G.History and origin of corn incorn and corn improvement.Academic Press,New York,USA,1955.黄玉碧,荣廷昭.我国糯玉米种质资源的遗传多样性和起源进化.作物杂志,1998,1(998)：27-80.)，其籽粒中的营养成分十分丰富，糖分、蛋白质、赖氨酸等多种氨基酸含量均高于普通玉米，并含有多种维生素和矿质元素，其淀粉分子量比普通玉米小10多倍，适口性好且更易消化吸收，深受中国及东南亚国家人民的喜爱，同时也是加工支链淀粉的重要原料。

种质资源是培育一切优良品种的基础，因此如何高效的筛选和培育糯玉米自交系是目前研究的热点之一。常规的糯玉米自交系选育基本采用自交系选育方法、二环系选育法和回交转育法(刘纪麟.玉米育种学.北京：中国农业出版社,2002.)。这些方法为了保证隐性waxy1基因不丢失,通常需要育种家观察籽粒表型或通过碘染检法查配子体基因型，但这种方式育种周期长且选择效率低,已经无法完全满足当前玉米生产的需要，同时玉米的大部分农艺性状诸如产量、品质等均为数量性状，而数量性状的表型与基因型之间受环境、亲缘关系及群体结构等多种因素的影响(Yu J,Pressoir G,Briggs W H,et al.A unifiedmixed-model method for association mapping that accounts for multiple levelsof relatedness[J].Nature genetics,2006,38(2)：203-208.)，仅依赖于表型选择的常规育种手段并不准确。