[发明专利]与玉米种子耐储性紧密连锁的SSR标记及其在分子标记辅助育种中的应用

说明书

本发明公开了与位于玉米种子耐储性相关主效QTL区段紧密连锁的分子标记及其应用；所述分子标记与位于玉米第10号染色体Bin10.03区域内玉米种子耐储性相关主效QTL区段cQTL‑10紧密连锁，该分子标记为phi050和umc1648。本发明通过定位玉米种子耐储性的1个主效QTL区段，该区段包含包含2个QTL qRVI‑10和qRSVI‑10，分别影响相对活力指数和相对简易活力指数，发现了与玉米种子耐储性紧密连锁的2个SSR分子标记phi050和umc1648，本发明所提供的SSR分子标记可应用于提高玉米种子耐储能力的分子辅助育种。

技术领域

本发明涉及玉米种子耐储性相关的SSR分子标记，尤其涉及与位于玉米种子耐储性相关主效QTL区段cQTL-10紧密连锁的分子标记，本发明进一步涉及其所述分子标记在分子辅助育种中的应用，属于分子标记及其应用领域。

背景技术

种子耐贮性即种子耐受贮藏的能力，不同品种由于遗传基础不同而表现出不尽相同的贮藏生理特征，综合表现在种子贮藏前和贮藏期间对环境的需求及适应能力上。种子活力是指种子的潜在发芽能力或者是种胚所具有的生命力，是衡量种子是否耐贮藏的重要特性之一。干燥条件下具有正常生理活性的种子在一段时间内能够保持活力，不同类型种子的活力保持时间也存在差异，随着贮藏时间的延长、贮存条件的不当以及内外环境的肋迫，种子劣变老化会不可避免地发生。老化导致的种子活力下降，多表现在萌发能力下降或者不萌发、幼苗生长缓慢或者停止生长、出现畸形苗、长成的幼苗存在根部和茎叶发育不良、成熟株生育能力下降等，这些都会导致其种用价值发生明显下降，给用种者造成严重的损失。

大多数情况下温度和含水量越低，种子保有生活力的时间越长，通过控制种子贮藏的条件可以适当延缓其活力的下降，延长贮存时间。利用种子自身遗传因素，结合分子育种技术改良种子的耐贮性，选育出自身活力高、耐贮藏的新品种是解决问题的根本途径。

玉米是中国第一大饲料、粮食及工业原料作物，年需种量约9亿公斤左右，实际年种子生产量约为10-11亿公斤，加上备荒种子和育种的种质资源，每年有大量生产用种需要贮藏，因此提高种子耐贮能力对于玉米遗传育种及农业生产具有重要价值。全国农业技术推广服务中心(https://www.natesc.org.cn)资料显示，2016年玉米种子有效库存量为8亿公斤左右，2017年新产种子10.58亿公斤，预计2018年需种量在11亿公斤左右，有7-8亿公斤种子需要进行贮藏。每年因贮藏的条件和种子的自身原因导致发芽率下降丧失种用价值的种子量达 3-5亿斤，给种业和玉米生产造成严重损失。传统的低温、药剂、密闭、干燥等方式虽然可延长种子寿命，但效用有限，且存在贮藏成本高及药剂残留等问题，提高玉米自身耐贮性、选育耐贮玉米新品种是解决这一问题的关键。

随着分子生物学的发展，研究者利用分子标记技术、组学测序技术、相关基因克隆与转化等方法，对种子耐贮性遗传机制的探究不断深入。

祝煜中等(2018年)以甜玉米品种“东甜88”和“农甜99”为试材，用SRAP 标记检测发现老化处理后种子遗传多样性降低，耐贮性好的种子遗传多样性降低的少。李春雷(2015年)以郑单958和先玉335种子为试材，利用MSAP分子标记技术从表观遗传学DNA甲基化的层面对玉米种子耐贮性进行了相关的研究，发现种子耐贮性与CG水平的DNA甲基化相关性较高。

Li等(Li T，Zhang Y，Wang D，et al.Regulation of Seed Vigor byManipulation of Raffinose Family Oligosaccharides in Maize and Arabidopsisthaliana[J]. Molecular Plant，2017，10(12):1540.)对与种子活力相关的ZmGOLS2、ZmRS和AtSTS基因进行研究，发现同时过表达ZmGOLS2和ZmRS基因和单独过表达 ZmGOLS2基因均提高了拟南芥种子活力，单独过表达ZmRS基因反而降低了拟南芥种子活力。