[发明专利]水稻镉低积累分子标记、突变型基因、检测试剂盒及其快速鉴定方法和应用、分型引物

说明书

本发明公开了一种水稻镉低积累分子标记，其核苷酸序列以日本晴水稻的基因组为参考基因组，其包含位于第7号染色体8874101‑8874103的位置有CTG三个碱基的缺失，其最终得到了一种水稻R001‑OsNramp5突变型基因，该基因CDS区包含有特定的核苷酸序列或者氨基酸序列；本发明还提供一种分子标记检测试剂盒，包括一设计的引物对；以及基于该检测试剂盒的快速鉴定方法，还提供了该分子标记或突变型基因在作物分子辅助育种或品种改良中的应用以及相应的KASP分型引物，本发明可减少培育镉低积累水稻工作量并缩短培育周期，具有简便、快速、高通量等优点。

技术领域

本发明属于水稻诱变育种技术领域，尤其涉及一种水稻镉低积累分子标记、水稻突变型基因及鉴定和应用，还涉及鉴定用分型引物。

背景技术

我国南方地区主要以稻米为主食，在农田存在镉污染的地区，稻米是膳食镉的主要来源。镉大米问题给人民的身体健康带来风险，同时也给国家粮食安全造成隐患。目前通过重金属土壤修复及镉污染稻田栽培配套技术，能够在一定程度上缓解稻米镉超标问题，但是由于其成本高、技术环节多，难以大范围推广。所以创制稻米镉低积累新种质，培育低积累新品种是解决我国镉大米问题最经济、有效的方法。

现有水稻自然资源中镉低积累种质十分匮乏，而利用基因编辑技术能高效的定向创制镉低积累水稻种质，但基因编辑产品产业化面临“转基因安全管理”的政策障碍以及国外的知识产权壁垒等问题而难以在短期内推广应用。利用非转基因手段创制具有完全自主知识产权的镉低积累水稻新种质，是现阶段彻底解决我国镉大米问题最切实可行的途径。

作物理化诱变是传统的种质创新技术，诱变能产生大量的遗传变异，并在全世界的作物改良中发挥了重要作用。据FAO/IAEA数据库不完全统计，从1930至今，全球60多个国家发布了214个作物品种的3200多个突变品种，这些突变品种为世界粮食安全做出了重要贡献。由此可见，作物理化诱变技术是一种安全的种质创新方式，其产品在民众中接受度高，可以直接大规模的进行应用。利用理化诱变方式创制具有我国自主知识产权的镉低积累水稻新种质，有望直接解决我国镉大米问题，具有十分重大的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种辅助选择镉低积累水稻的水稻镉低积累分子标记及水稻R001-OsNramp5突变型基因，还提供一种可以用于进行镉低积累水稻分子育种的检测试剂盒及相应的快速鉴定方法，还相应提供一种水稻R001-OsNramp5突变型基因在作物分子辅助育种或对水稻品种进行镉低积累性状改良中的应用，该应用快速鉴定镉低积累水稻，减少培育镉低积累水稻工作量并缩短培育周期，为简便、快速、高通量运用分子标记辅助育种技术进行镉低积累性状改良提供了技术支撑。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种水稻镉低积累分子标记(LC1)，所述水稻镉低积累分子标记为水稻基因组上的一段核苷酸序列，所述水稻镉低积累分子标记为Indel标记，该Indel标记与水稻籽粒镉低积累性状显著相关，且该核苷酸序列以日本晴水稻的基因组为参考基因组，其包含位于第7号染色体8871643-8878905bp区间反义链上的一段碱基序列(特别优选是指OsNramp5基因的第10号内含子区域的序列)，且该碱基序列中在位于第7号染色体的8874101-8874103的位置有CTG三个碱基的缺失。

上述的水稻镉低积累分子标记，优选的，所述水稻镉低积累分子标记的CTG三个碱基的缺失存在于OsNramp5基因的内含子区域。该Indel分子标记虽然不位于任何基因编码区域，而是存在于LOC_Os07g15370基因的内含子区域，但它与水稻籽粒镉含量显著相关，在与水稻镉低积累突变体R001杂交后的分离群体中，Indel(Chr7:8874101-8874103)位点CTG(+/+,+/－)型的水稻籽粒镉含量显著高于带有纯合缺失CTG(－/－)基因型的水稻单株。

上述的水稻镉低积累分子标记，优选的，所述水稻镉低积累分子标记通过辐射诱变创制的镉低积累突变体(镉低积累突变体R001)获得。