[发明专利]冬小麦中麦895遗传背景下持绿相关基因标记及应用

说明书

本发明公开了冬小麦中麦895遗传背景下持绿相关基因的标记及应用。本发明提供了用于检测小麦基因组中染色体5A上的624cM位置处的基因片段(SEQ ID No.4)的第36位脱氧核糖核苷酸是A还是G还是A和G的物质在如下任一中的应用：(A)鉴定或辅助鉴定小麦NDVI；(B)选育NDVI高的小麦品种；(C)鉴定或辅助鉴定小麦持绿性；(D)选育具有持绿性的小麦品种。本发明提供了一个小麦NDVI主效基因位点QNDVI.caas‑5A及该位点的辅助筛选小麦NDVI相关基因的SNP位点。利用该SNP位点可以筛选小麦持绿性状优良的小麦，在培育耐旱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，尤其涉及冬小麦中麦895遗传背景下持绿相关基因标记及应用。

背景技术

随着全球变暖的趋势和极端气候的不断发生，干早对小麦持续增产的限制作用越来越明显，分析小麦抗旱相关性状遗传机制及选育携有高产抗旱性状的近等基因系可为选育高产品种提供基础。近年来通过植物表型组学研究増强作物应对胁迫机制成为作物遗传研究领域的热点，表型研究将加深我们对作物基因组、环境和表型三者间互作机制的理解,提高作物应对胁迫的预测能力，为基因克隆和分子机理研究提供理论指引。

生理调控是小麦应对干旱胁迫的主要途径，抗旱相关生理性状的应用有助于育种家由“经验选择”转变为高效定向的“精准选择”，从而提高抗旱育种效率(Reynolds等，2001)。冠层温度、植被覆盖指数和叶绿素含量是小麦重要的抗旱相关生理性状(Bort etal等,2005；Reynolds等,2007；Lobos et al.,2014；Yousfi等，2016)。其中，NormalizedDifference Vegetation Index(NDVI)是反映土地复盖植被状况的一种遥感指标，能很好的反映植被生长状况，解析生物量及养分含量(如氮素)等冠层相关特性(Troy等，2016)。由于其测定过程高效快速，应用广泛(可用于预测籽粒产量和品质、评估生物量的积累及生长速率等方面)，已被普遍用于大田作物的监测(Zhao等，2013)。在小麦不同生育期，光谱反射率随植被与土壤信息不断变化，NDVI也随时间发生动态变化(Ren等，2006)。植被覆盖指数从群体水平反映了植株的持绿性，干旱胁迫下持绿性作物叶片仍能保持绿色进行光合作用，利于延长干物质积累，减轻对产量和品质的影响。

对植株持绿特性传统的监测方法是借助田间高通量数据采集手段，测定生育后期叶绿素含量、叶面积指数、冠层温度等的动态变化，但此方法耗时耗力，常受外界环境和人工因素等影响，其中植被覆盖指数受种植密度影响较大，限制了生理性状在小麦抗旱性改良中的应用(Pask等，2011)。

分子标记能够为不同生理性状建立“分子指纹”，具有环境稳定性、操作简便性、评价客观性等优点，为生理育种提供了新的思路，目前已经在多种作物的分子改良中得到应用。例如，S.Dixit等(2017)利用抗旱相关数量性状位点qDTY辅助选择，进一步提高了水稻主栽品种Sabitri的抗旱性；F.Bankole等(2017)研究表明分子标记聚合育种能有效提高旱地玉米产量。在小麦中，NDVI和产量一样能够反应胁迫环境下植株的耐旱能力，最终体现在调控耐旱性状相关的数量性状位点(QTL)。众所周知，探究开花期单基因的影响是小麦植株干旱适应性的重要性状(Tuberosa等，2012)，并已定位出一系列影响开花期，NDVI和其他耐旱性状的关键基因(PPD-A1,PPD-B1,FT-7A-indel,Rht-B1b,and VRN-A1)，(Milner等，2016)。因此，在探究与耐旱性状相关的基因位点时，应对开花期及花后不同时段进行独立测定来提高表型数据准确性，结合高密度遗传图谱进一步发掘分子标记是目前小麦抗旱性研究的重要内容。