[发明专利]高油玉米材料的选育方法

说明书

本发明提供一种高油玉米材料的选育方法，其为利用油分遗传位点辅助聚合高油玉米的育种新方法，利用油分位点标记的分型结果组配高油和骨干亲本回交，并且参照五个油分位点的遗传信息，筛选聚合油分基因的高油材料。实现玉米油分含量快速、精准的多基因组聚合骨干亲本高油化，大大推动了高油玉米的商品化进程。

技术领域

本发明分子生物学及遗传育种技术领域，具体地说，涉及一种高油玉米材料的选育方法。

背景技术

高油玉米是一种人为选择创制的特殊玉米类型，玉米籽粒油分对动物饲养以及人类健康具有很高的营养价值。我国高油玉米的育种处于世界领先地位，通过不懈努力，培育出了具有自主知识产权的高油玉米群体。中国农业大学宋同明教授从1983年开始，通过15代的轮回选择，使玉米籽粒油分含量增加到20.2％，选育出了一批遗传稳定的高油群体(Maydica,2004,49:9-14)。但是高油玉米育种的种质资源仍然十分有限。为了能够快速地创制商品玉米杂交种，通过骨干玉米高油化培育出以骨干亲本为遗传背景的高油玉米自交系是创制高油新资源的有效方式。研究发现，玉米油分含量是由多基因控制的数量性状，利用常规的轮回育种方法仍然需要种植大量的回交后代个体检测油分含量并且需要增加回交世代。

分子标记辅助选择以与QTL位点连锁的分子标记为参考，辅助筛选含有某一标记的育种材料，一定程度上减少了表型鉴定的工作量，加快了育种进程。玉米油分含量是由多基因控制的数量性状，以加性遗传效应为主。2019年，鲁守平等人利用两个提高玉米籽粒油分含量的主效QTL qHO1和qHO6对农艺性状优良的玉米自交系进行改良，通过回交转育的方式分别将两个主效QTL导入玉米自交系lx9801、lx03-2和lx00-1中。结果表明在BC₅F₁代，转入两个主效QTL平均提高玉米自交系绝对油分含量分别为0.76％、0.28％、0.38％(qHO1)以及0.67％、0.58％、0.50％(qHO6)(作物杂志,2019(3)：24-28)。该实验通过QTL定位筛选到主效油分QTL不具备广泛适用性，同时两个主效QTL导入玉米自交系中提高的油分含量有限，在其他高油材料选育中指导意义较弱。

Massarray SNP分型技术是基于飞行质谱分型的中通量SNP分型检测技术，每个反应体系能够同时实现30～40个位点的检测，具有较高的性价比，是关联分析二期材料验证的有效手段。该技术通过PCR扩增技术扩增包含SNP标记位点的DNA序列，然后利用特异性单碱基延伸引物(Unique extension primer,UEP)扩增上述PCR产物，随后在ddNTP反应体系中，UEP引发单碱基延伸反应，当扩增到与待测SNP位点互补的碱基时，扩增反应结束。

发明内容

本发明的目的是提供一种高油玉米材料的选育方法，特别是基于骨干系谱品种的多基因聚合高油育种方法。

本发明构思如下：基于油分位点关联分析定位的主效关联基因信息以及该基因在全基因组预测中较高的预测精度，挖掘出检出率更高，适用性更广的5个特异性单碱基核酸多态性标记(SNP标记)，用于辅助改良骨干自交系的油分含量，其中SNP1(chr1_S.15799888)、SNP3(chr8_S.21615671)和SNP5(chr8_S.100960696这3个位点是本发明首次发现的。通过试验将5个基因通过回交育种的方式导入骨干亲本，从而快速、精准地实现油分位点的聚合，创制骨干亲本遗传背景的高油新材料。

为了实现本发明目的，本发明提供一种高油玉米材料的选育方法，包括以下步骤：

1)以玉米骨干自交系和高油玉米品种作为亲本，杂交获得F₁代；其中，高油玉米品种在玉米参考基因组上5号染色体第15799888位、6号染色体第104859429位、8号染色体第21615671、38521846和100960696位碱基均为T；