[发明专利]花生株型相关基因位点的分子标记方法及其应用

说明书

本发明属于分子遗传育种学领域，提供一种花生侧枝角度、生长习性和株型相关基因位点的分子标记方法及其应用，通过设计CAPS分子标记，利用引物扩增、酶切和琼脂糖凝胶电泳相结合的方法，实现对侧枝角度、生长习性和株型相关基因位点等位变异的判定；通过InDel标记PM15‑ID1和PM15‑ID2，利用引物扩增、聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法实现对侧枝角度、生长习性和株型相关基因位点等位变异的后代的标记辅助选择；通过本发明的方法，检测花生匍匐种质与直立种质为亲本构建的育种群体的后代，可以快速鉴别后代侧枝角度、生长习性和株型相关相关位点的等位变异，提高对该基因位点的选择效率，为花生株型改良和高产育种提供参考。

技术领域：

本发明属于分子遗传学和分子育种技术领域，涉及花生侧枝角度、生长习性和株型相关基因的分子标记方法，用于栽培花生侧枝角度的分子标记辅助改良以及分子标记辅助的花生株型育种和种质资源的利用。

背景技术：

花生(Arachis hypogaea L.2n＝4x＝40，AABB异源四倍体)富含食用油脂(约38～60％) 和蛋白质(约24～36％)，同时含有多种维生素及钙、铁等微量元素，是半干旱温热地区许多国家的重要食品和油料作物。分子生物技术的进步，推动花生的分子遗传研究从最初重点关注的含油量、品质、抗病等方面，发展向多种农艺性状方面(Janila,Nigam etal.2013)。其中花生的株型是一个值得重点关注的方面，它关系着花生的群体产量、耕作方式以及收获机械化的难易等多方面问题。花生的株型可以直观地分为：匍匐型、直立型和半匍匐型三种，这一划分取决于直立的主茎之外的侧枝的生长角度。野生花生(大多数为二倍体，仅Monticola为异源四倍体)均为完全匍匐生长，各级侧枝贴伏地面，且末端不上翘。常见的栽培花生(异源四倍体) 为直立或半匍匐生长，普遍认为是从匍匐生长的二倍体野生花生天然异交加倍后的异源四倍体野生种Arachis monticola直接驯化而来(Seijo,Laviaet al.2007)，其株型的改变是一个主要的驯化改良事件。我国早期栽培花生多数属于半匍匐型(亦被称为半蔓型)，典型的代表是我国特有的龙生型花生以及早期北方主要种植区的姜格庄半蔓、蓬莱一窝猴等(半匍匐型)。后来，随着密植和收获简易化的要求，逐渐发展为以伏花生为代表的直立型为主，直立型伏花生是从半蔓型花生中民间选育而成。当下国内审定的品种绝大多数为直立型，直立型花生的适当密植可以充分发挥肥沃土地的承载能力，同时荚果相对集中便于人工收获。与中国不同，美国花生的主栽品种多数为半匍匐型，代表性品种包括Florunner和Tifrunner(Albaghdadi,Durham et al. 2007)，这种匍匐型株型便于其采用分段式机械收获时的反扣晾晒，虽然其单产低于我国，但半匍匐花生的用种量较少和机械化收获的低廉成本使美国花生的成本一直低于我国。我国根据自身的实际情况，在理论上，也提出了花生高产的理想株型，其中强调了直立型是花生群体产量保证的理想株型(李新国,郭峰等.2013)，开发研制出一系列直立花生的收获机械，大大提高了花生生产的机械化程度。在实际生产中，为了增加植株密度导致花生的用种量较高，每亩地平均需要近20kg的籽仁，成本超过200元人民币。近年，花生的种植向新疆、辽宁、吉林等大片机械化农田发展，也对收获期的机械化和收获后的及时晾晒提出了要求。根据不同的生产情况，选育适当株型的品种是花生生产的重要方面。鉴于此，发掘花生株型中侧枝角度的关键遗传位点，将为分子遗传手段改良花生的株型和选育适合的花生品种提供理论依据，同时可以为双子叶植物的侧枝生长角度的基础研究提供新的参考。