[发明专利]一种与水稻种子萌发耐盐紧密连锁的分子标记及应用

说明书

本发明公开了一种与水稻种子萌发耐盐紧密连锁的分子标记及应用。本发明研究发现，相比日本晴，海稻86的基因组存在一处缺失359bp的变异(Deletion)，为分子标记M324。经QTL定位发现，水稻种子萌发耐盐QTL定位于物理距离约900kb的区间内，与分子标记M324紧密连锁，利用上述变异位点上下游序列设计了分子标记M324的扩增引物，采用该引物对水稻基因组DNA进行PCR扩增，得到清晰且明亮的3种条带，可以用于水稻种子耐盐萌发的早期筛选。

技术领域

本发明涉及一种与水稻种子萌发耐盐紧密连锁的分子标记及应用，属于植物生物技术领域。

背景技术

水稻是世界上重要粮食作物之一，全球约一半的人口以稻米为主食。随着人口的不断增长，对稻米的需求也日益增长，据估计到2050年粮食缺口将达到1.37亿吨，而稻米缺口将达到1.03亿吨(顾国达，尹靖华，2014，华中农业大学学报(社会科学版)，6:6-16)。然而，盐胁迫严重制约着作物产量，是植物非生物胁迫的重要因子。全球大约有2.3亿公顷的灌溉用地，其中4500万公顷受到盐胁迫(FAO,2008)。据估计，高盐胁迫造成了全球大约20％农作物产量的降低(Botella等，2005，Plant adaptive responses to salinity stress，37-70)。水稻是盐敏感植物，盐对水稻幼苗建成、生长发育、产量都有严重影响(Letts等，1995,J Exp Bot,46,(12),1843-1852)。我国的盐碱土地面积达到了一亿公顷，受盐侵害的稻田约占栽培面积的五分之一，并且土壤盐渍化有日益扩大和加剧的趋势，造成的产量损失已难以估算。

植物对盐的耐性是个典型的数量性状，由多基因控制，涉及分子、生理、生化等多方面机制(Gain等，2019,Theor Appl Genet,2019,132,(4),851-870)。目前对这种数量性状的研究多采用遗传连锁图谱结合表型的QTL定位方法(Quantitative trait locimapping)。到目前为止，水稻中已定位的耐盐QTL多达几百个，分别调控水稻种子萌发(Shi等，2017，BMC Plant Biol,17,(1),92)、幼苗(Sun等，2019，Euphytica,215,(9))、成熟期(Mondal等，2019，Plant Breeding and Biotechnology,7,(4),302-312)的耐盐性。

海稻86是在广东湛江红树林中发现的耐盐水稻品种，在2014年审请了农业植物新品种。该品种耐盐、耐淹，抗逆性强，因此是培育耐盐水稻优良的种质资源，具有研究潜在的利用价值。为此，我们利用海稻86和日本晴构建了F₂分离群体及以日本晴为背景的海稻86BC₄F₂回交群体，用种子萌发作为鉴定耐盐指标，鉴定到一个与耐盐QTL紧密连锁的分子标记。

发明内容

本发明研究发现，相比日本晴，海稻86的基因组存在一处缺失359bp的变异(Deletion)，根据这个变异设计了分子标记M324扩增引物。经QTL定位发现，水稻种子萌发耐盐QTL定位于物理距离约900kb的区间内，与分子标记M324紧密连锁。利用上述变异位点上下游序列设计了分子标记M324的扩增引物，采用该引物对水稻基因组DNA进行PCR扩增，得到清晰且明亮的3种条带，可以用于水稻耐盐性的鉴定。

本发明的技术方案是：一种与水稻种子萌发耐盐紧密连锁的分子标记，其为分子标记M324，其在种子萌发耐盐的水稻DNA片段中表现出缺失359bp的变异；它包括Seq No.1和Seq No.2所示的DNA片段组成，其中Seq No.1所示的DNA片段与水稻种子萌发耐盐连锁，Seq No.2所示的DNA片段与水稻种子萌发不耐盐连锁。

海稻86M 324分子标记的上下游碱基序列如下所示(Seq No.1)：