[发明专利]一种油菜每角粒数性状主效基因位点的分子标记引物及应用

说明书

本发明属于分子生物学及遗传育种技术领域，具体公开了一种油菜每角粒数性状主效基因位点的分子标记引物及应用，通过对中双11号和73290的F2和F2:3家系分离群体进行田间实验和考种获得每角粒数性状的表型数据；结合F2分离群体的基因型和遗传图谱，进行QTL检测。获得了A7连锁群上控制油菜每角粒数的主效基因位点qSN.A7和分子标记Ni201。通过该标记对两亲本衍生的F3代进行基因型分析，挑选出来的携带有利基因单株其每角粒数均值超过携带不利基因单株均值，且考种结果表明携带有利标记的单株每角粒数高于携带不利基因单株群体均值比例高达88.0%，因此利用该标记进行辅助选择可大大提高高产育种的选择效率。

技术领域

本发明属于分子生物学及遗传育种技术领域，更具体涉及一种油菜每角粒数性状主效基因位点的分子标记引物，同时还涉及该分子标记在油菜高产育种中的应用。

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(如每角粒数)来增加产量。油菜单产提高的潜力还很大，这具体表现在各国参试油菜品种产量构成因子的平均值跟油菜种质资源的最高水平相比还有相当差距。例如，我国2000-2009年冬油菜四大区参试油菜品种平均每角粒数在20粒左右(俞琦英等，2010)，而油菜种质资源中的最高角果粒数超过了30粒。

虽然传统育种方法曾经为生产提供了许多优良油菜品种,但由于育种周期长、选择效率低,已经无法完全满足当前油菜生产的需要。随着分子生物学和分子遗传学的发展,育种家们对性状的选择正在逐渐实现由表型选择向基因型选择的过渡。分子标记辅助育种是将分子遗传学与传统的表型选择有效结合的一种新的育种手段,其基本原理是在油菜育种过程中直接利用与目标性状基因紧密连锁和共分离的分子标记对选择个体进行目标区域以及全基因组筛选,以达到提高目标性状选择效率、缩短育种年限的目的。分子标记辅助选择育种技术的关键是鉴定与重要农艺性状紧密连锁的DNA分子标记。近年来，美国等发达国家都投入巨资开展这方面的研究工作。伴随着水稻、玉米、小麦等重要作物农艺性状分子标记的开发，利用筛选到的分子标记进行辅助选择育种已渐趋成熟，目标性状也从简单的单基因质量性状扩展到复杂的多基因数量性状。随着基因组学和测序技术的高速发展，油菜分子标记研究日渐受到关注，研究的领域涉及种质遗传多样性分析、遗传图谱的构建、基因标记和定位、品种纯度鉴定、配合力预测、标记辅助选择等多方面，并取得了重要进展。但与发达国家相比，我国油菜分子育种研究还有较大差距，主要体现在：不能有效地发掘和利用种质资源中的有利基因，缺乏有自主知识产权及育种价值的基因和标记等。