[发明专利]一种检测水稻氮高效、耐冷基因OsGRF4的功能标记及其应用

说明书

本发明涉及农业生物技术领域，尤其涉及一种检测水稻氮高效、耐冷基因OsGRF4的功能标记及其应用。本发明根据水稻氮高效、耐冷基因OsGRF4的功能位点AA/TC开发了4条引物PF、PR、XMR和DMR对该位点的变异类型进行检测，利用功能标记组合PF+DMR+PR和PF+XMR+PR对不同水稻DNA进行PCR扩增和电泳就能准确快速鉴定水稻OsGRF4基因的纯合显性、纯合隐性和杂合3种基因型，且具有操作简便、成本低廉的特点。本发明开发的功能标记具有重要的应用价值，可广泛用于水稻种质资源OsGRF4的基因型鉴定以及提高水稻OsGRF4基因在水稻分子育种中的选择效率、加速选育进程。

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，尤其涉及一种检测水稻氮高效、耐冷基因OsGRF4的功能标记及其应用。

背景技术

水稻是目前最重要的粮食作物之一，适量的氮肥使用对于提高水稻产量和改善稻米品质起着重要作用。然而，在追求水稻高产过程中，过量施用氮肥以及氮肥利用率低已成为普遍现象，这不仅增加水稻生产成本、影响稻米品质，而且对生态环境造成严重的影响。因此，提高水稻的氮利用率刻不容缓。挖掘水稻氮高效利用基因并通过分子标记辅助选择(Molecular Marker-Assisted Selection,MAS)培育氮高效水稻品种是发展绿色、高效和可持续发展农业的一个重要途经。

近年来，随着测序技术、基因编辑和功能基因组学的飞快发展，加速了水稻氮吸收与调控基因的克隆及其分子机理的解析。水稻OsGRF4基因是最近克隆的一个氮高效利用的关键基因，通过平衡生长调节因子OsGRF4与生长抑制因子DELLA之间的关系，可以同时增加绿色革命品种的氮利用效率和产量(Li et al.,2018)。水稻OsGRF4基因是一个多效基因，现有技术已将粒形基因GS2/OsGRF4精细定位在水稻第2染色体33kb的区间(Zhang et al.,2013)。后来有研究发现水稻OsGRF4基因能显著降低籽粒落粒性、增加水稻产量和提高苗期的耐冷性(Hu et al.,2015；Sun et al.,2016；Chen et al.,2019)。水稻OsGRF4基因第3外显子的SNP3位点由TC突变为AA，使得水稻具有氮高效利用、高产和耐冷的特性，SNP3位点为功能位点(Hu et al.,2015；Sun et al.,2016；Chen et al.,2019)。因此，需要开发一种对水稻OsGRF4基因的快速检测方法，以应用于高氮利用率和高耐冷性水稻品种的选育。

发明内容

为了至少解决现有技术存在的一种问题，本发明提供一种检测水稻氮高效、耐冷基因OsGRF4的功能标记及其应用。

第一方面，本发明提供一种检测水稻氮高效、耐冷基因OsGRF4的功能标记，包括如下引物(SEQ ID NO.1～SEQ ID NO.4)：

PF:5’-CTGTGAACCAACACCCTG-3’；

PR:5’-CGGCAATAGCAGGGTAAA-3’；

DMR:5’-CGTTTCCACAGGCTTTCCTTT-3’；

XMR:5’-CGTTTCCACAGGCTTTCCTGA-3’。

进一步地，在进行PCR扩增时，将上述引物分成两组：

组1：PF:5’-CTGTGAACCAACACCCTG-3’；

PR:5’-CGGCAATAGCAGGGTAAA-3’；

DMR:5’-CGTTTCCACAGGCTTTCCTTT-3’；

组2：PF:5’-CTGTGAACCAACACCCTG-3’；

PR:5’-CGGCAATAGCAGGGTAAA-3’；

XMR:5’-CGTTTCCACAGGCTTTCCTGA-3’。