[发明专利]甘蓝型油菜粒重和角果长度主效QTL位点的分子标记及其应用

说明书

本发明属于油菜分子育种和生物技术领域，具体公开了甘蓝型油菜粒重和角果长度主效QTL位点的分子标记及其应用，该位点同时控制千粒重和角果长度，其对油菜千粒重的贡献率为23.7%，加性效应为‑0.28，显性效应为0.09；对油菜角果长度的贡献率为30.2%，加性效应为‑6.77，显性效应为0.64。针对该分子标记设计的引物为BrSF6‑2562‑F：TGTTTCCCCTATATATTTATTTGTGGT；BrSF6‑2562‑R:TCAAAATAACAACCCATTCCA。检测方法方便快速，不受环境影响。通过检测与千粒重性状相关的分子标记，即可预测千粒重的多少，进而准确快速筛选大粒单株。

技术领域

本发明属于油菜分子育种和生物技术领域，具体涉及一种甘蓝型油菜粒重和角果长度性状主效QTL位点的发现，及其紧密连锁的分子标记的开发及应用。、

背景技术

油菜是我国第一大油料作物，约占世界油菜产量的20％(Hu et al.,2016)。菜籽油是国产食用植物油的第一大来源，占国产食用植物油总量的57.2％，在国家食用油供给安全战略中占有十分重要的地位(范成明等，2018)。我国国产植物油对外依存度已超过60％，且有继续增加的趋势(王汉中等，2014)。另外，菜籽油与柴油有较为相近的脂肪酸构成，是一种绿色可再生能源。在我国城镇化规模持续扩大，耕地面积进一步缩小的情形下，提高油菜单位面积产油量(＝单产×含油量)已经成为目前我国油菜生产最为迫切的任务之一，是事关我国油菜产业持续与发展的根本问题。

近年来，我国油菜高油份育种取得突破(傅廷栋等，2014)，而单产只有欧盟的57％，仍然低于世界平均水平且增加速度十分缓慢(http://apps.fas.usda.gov/psdonline/)。这严重影响了农民种植油菜的积极性，限制了油菜的经济效益和油菜产业的国际竞争力。因此，我国油菜单产亟待提高(殷艳和王汉中，2012)。在相同的种植密度下，油菜单产取决于单株产量，而单株产量由三个构成因素(单株角果数、每角粒数和粒重)组成。研究表明油菜单株产量的三个构成因子之间表现出不同程度的负相关，但其相关系数往往不大(白桂萍等，2016)，这说明可以通过提高单个产量构成因子(如粒重)来增加产量。在油菜种质资源中，粒重呈现出很大的自然变异，千粒重极值范围为2-8克(陈苇等，2011；富贵等，2012)。而国家审定油菜品种的千粒重均值只有3克多(张芳等，2012；赵永国等，2015)，这表明现有油菜品种粒重还有较大的提升空间。因此，增加粒重是提高油菜单产的有效途径之一。

随着分子标记技术的不断发展，其在作物中的应用越来越广泛。Grodzicker等(1974)创立了限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)标记技术。R FLP是第一代分子标记，具有数量丰富、稳定遗传、专一性、重复性好、共显性等特点。但是，该标记对DNA要求量比较大；且操作程序繁琐、耗时费力、周期长；还需要使用放射性同位素对探针进行标记，这些因素都局限了RFLP标记的广泛使用。AFLP标记结合了P CR和RFLP标记技术，在作物遗传多样性研究、细胞学研究、品种纯度鉴定和抗病等研究中得到广泛的应用(宋顺华等，2006；袁素霞，2009；王雪，2004)。但AFLP标记也存在一些缺点：成本较高，过程复杂，技术难度大；标记大多为显性标记；对DNA质量和限制性内切酶质量要求较高。SSR标记，也叫微卫星DNA标记(microsatellite DNA)，已经被广泛应用于作物的基因定位、分子标记辅助选择、DNA指纹图谱、品种纯度鉴定、种质资源的保存及利用和遗传多样性分析等研究中(陈烨丽，2010；缪体云，2007；荆赞革，2010；王冬梅，2011)。SSR标记具有数量丰富、多态性高、操作简单、成本较低等优点，长期以来被广泛引用于分子标记辅助选择。近十年来，随着测序技术的持续进步，使得基于基因组序列信息的分子标记开发成为可能，如SNP标记和InDel标记(Hyten et al.，2010)。目前，全基因组选择育种芯片还只在水稻中开始尝试(Yu et al.,2014)，油菜等其他作物仍以分子标记辅助选择为主。