[发明专利]一种与油菜千粒重关联的分子标记SNPA9-5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，公开了一种与油菜千粒重关联的分子标记SNPA9‑5及应用。本发明获得了一个与油菜千粒重显著关联的SNP（单核苷酸多态性）标记，位于油菜A09染色体的第28,260,725碱基处，可解释平均6.1%的表型变异，平均加性效应为0.18。根据该分子标记设计的引物为snpA9‑5F：ATGGGATTCACAAGTTTTACCAAA，snpA9‑5R：GCTTGGTGTTGTGTTTCTCTGA。通过检查与油菜千粒重显著关联的分子标记snpA9‑5，即可预测油菜千粒重大小，进而快速准确筛选千粒重较大的优良单株。

技术领域

本发明属于分子生物学及遗传育种技术领域，具体涉及一种与甘蓝型油菜千粒重显著关联的分子标记及其应用。

背景技术

菜籽油是国产食用植物油的第一大来源，占比为我国植物油生产总量的55％以上(王汉中，2018)。然而我国国产植物油自给率不足35％，严重威胁其供给安全。为了保障我国国产植物油的有效供给，在种植面积增长乏力的情况下，持续提高单位面积产油量(＝单产×含油量)是唯一出路。近年来，我国油菜高油分育种取得突破(傅廷栋，2014)而单产仍然低于世界平均水平(http://apps.fas.usda.gov/psdonline/)且增加十分缓慢，这严重影响了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)。

千粒重、每角粒数和全株角果数作为油菜产量的三个构成因子，对油菜最终产量起决定性作用。根据Gupta等(2006)的研究，油菜产量的三个构成因子之间虽然呈现一定程度的相互制约，但是三者之间的相关系数不大，因此可以通过提高产量构成因子来增加总产量。2005-2013年国家冬油菜登记品种产量特征数据显示，油菜产量从2005年的2490.99kg/公顷到2013年的2861.25kg/公顷，增长了14.9％；千粒重从3.46g增加为3.85g，增幅为11.2％，每角粒数从20.08粒到21.13粒，增幅为5.2％；而全株角果数则呈现显著减少趋势(从平均每株387.45角降到280.52角)，下降了27.6％(Hu et al.,2017)。由此可见在三个油菜产量构成因子中，主要由于千粒重的不断增加导致油菜产量的提高，其次是每角粒数。但是，多年来油菜区域试验的品种中，千粒重一般都低于4g，而根据油菜种质资源的各性状统计结果显示，最大千粒重甚至超过8克(陈苇等，2011)，说明油菜的千粒重仍有很大提升空间。

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。RFLP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PCR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。