[发明专利]一种与小麦苗期根系性状相关的SNP标记及应用

说明书

本发明公开了一种与小麦苗期根系性状相关的SNP标记及应用。本发明提供了本发明提供的检测小麦基因组中AX‑110602569‑7A基因第19位脱氧核糖核苷酸的基因型的物质在鉴定或辅助鉴定小麦根系性状中的应用；所述AX‑110602569‑7A基因在小麦染色体7AS上的39cM位置。本发明提供了一个小麦苗期根系性状相关位点QRL.caas‑7A及该位点的辅助筛选小麦苗期根系相关基因的SNP位点。利用该SNP位点可以筛选相关根系性状优良的小麦，在培育水肥高效型小麦品种中发挥重要作用。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种与小麦苗期根系性状相关的SNP标记及应用。

背景技术

培育高产稳产品质优良的小麦新品种，需要稳固发达的根系系统及高效的肥料利用率。植物根系具有支撑和固定植物,以及从土壤中吸收水分和养分的双重功能,同时又是多种离子、有机酸、激素和氨基酸合成的重要场所,是产量形成的重要贡献者和土壤养分的充分利用者(Xu等，2015)。小麦根系及苗期的生长及生理特性会随着灌溉模式及环境等作用发生一系列变化。苗期以营养生长为主,产生分蘖与次生根,初生根和叶片仍在生长,对营养、水分等条件极为敏感(Xing等，2015)。预期未来世界范围内资源稀缺性，研究不同基因型小麦的根系特性差异,发掘小麦苗期根系生长发育的调控机制,可为抗旱节水小麦品种选育过程中正确选择根系指标提供科学依据，对旱地小麦高产、高效栽培及充分利用土壤资源具有重要意义(Baker等，2015)。

利用遗传育种方法塑造与地上部生长发育相适应的、具有持久稳定活力的根系是小麦根系育种的重要目标。随着研究者对根系重要性的认识程度加深，一些根系研究方法相继发展，其中营养液培养法可简便且有效地测定小麦根系性状(An等，2006)。因磷的活化和转运因子等研究较复杂，植物肥料利用效率相关基因的定位研究起步较晚。目前，已报道的小麦磷利用效率相关QTL位点主要分布于1A、2B、2D、3A、3B、4B、5A、5B、5D、6A、6B和7A等染色体上，部分QTL位点与其它农艺性状相关基因连锁形成密集区，如位于5A和5D染色体上的位点与春化基因Vrn-A1和Vrn-D1连锁(Su等，2006；2009)。在水稻中，虽然已发现的与磷利用相关的QTL位点较多，但只有Pup1位点在不同遗传背景下表现稳定(Chin等2011；Vinod等，2012)。水稻第9染色体上携带的控制根系深度相关的QTL不仅利于提高植物抗旱性，而且可增强植物对根系营养元素的吸收，该基因的遗传区段RM242-RM201对应的标记已应用于分子辅助育种中，并获得了携带该基因且根系性状优良的株系(Steele等，2006)。此外，一个与玉米产量和根系相关的主效QTL已被发掘，并得到应用(Landi等，2010)。小麦基因组结构较水稻和玉米复杂，根系性状如根长度、表面积、体积和干物质重等受多基因控制，通常呈簇存在，主要分布于1D、2A、2D、3A、5A、6A和7D染色体上，单个QTL位点可解释表型变异的3.2％-19.6％，部分QTL存在上位效应。多数根部性状基因与肥水利用、农艺性状及产量性状相关基因相关联(Bai等，2013)，但鲜有紧密连锁标记的报道。

中麦895是中国农业科学院作物科学研究所、中国农业科学院棉花研究所以周麦16为母本、荔垦4号为父本杂交选育而成的半冬性多穗型中晚熟品种，具有叶片功能期长、分蘖能力强、耐后期高温、灌浆速度快等优点。2009年9月通过国家黄淮麦区南片审定。在2013-2015年三年品种比较试验和大田示范中,中麦895表现出高产广适、抗病抗倒、后期耐高温等特点。

营养液培养法已被广泛应用于作物苗期培育以及根系特征、肥料敏感性等性状的研究(肖永贵等，2014)。在可控营养条件下，分析扬麦16/中麦895DH群体不同基因型苗期相关性状，并利用660k SNP芯片对苗期不同根系性状进行QTL定位，得到一个控制根长的主效QTL位点，利用紧密连锁的SNP标记转化为KASP标记，为选育高产稳产品质优良的品种奠定理论基础且提供分子辅助选择手段。

发明内容