[发明专利]与油菜镁含量性状QTL紧密连锁的分子标记BnMg-1A1及其应用

说明书

本发明属于分子生物学及遗传育种技术领域，公开了与油菜镁含量性状QTL紧密连锁的分子标记BnMg‑1A1及其应用。本发明获得了一个与油菜镁含量显著关联的SNP(单核苷酸多态性)标记，位于Darmor‑bzh v10基因组A01染色体上第28505729位碱基位置，可解释14.1%的表型变异。通过该分子标记进行辅助选择，可以提高含较高镁元素油菜单株的筛选效率。

技术领域

本发明属于分子生物学及遗传育种技术领域，具体涉及与油菜镁含量性状QTL紧密连锁的分子标记BnMg-1A1及其应用。

背景技术

甘蓝型油菜是由甘蓝和白菜经自然种间杂交和加倍进化而来，其菜用属性在起源和进化上具备科学基础。随着双低油菜品种的广泛推广，油菜的菜苗及菜薹作为可口蔬菜正逐渐被广大消费者认可。研究表明，油菜是镁元素的良好植物转化载体，培育镁元素高效利用的油菜新品种是改善人体矿质营养素缺乏和推动油菜全价值链开发利用的一种重要技术手段。

应用传统育种技术进行镁等矿质营养素的作物育种改良难度较大，存在选择效率低、育种周期长等缺陷。随着分子生物学和测序技术的快速发展，通过基因型选择辅助的育种手段经实践证明是解决传统育种困境的有效途径，而性状紧密连锁的分子标记开发是该技术应用的重要前提。利用分子标记辅助选择检测油菜中与镁含量积累紧密关联的分子标记，可降低繁琐的表型鉴定工作规模，指导性状的精准导入或聚合，将极大提高育种效率。

本发明以油菜核心种质资源群体为材料，利用全基因组关联分析鉴定油菜中具有育种应用潜力的镁含量相关QTL位点，并基于QTL位点信息开发分子标记，对加速富镁油菜新品种选育和提升油菜生产效益有积极作用。

发明内容

本发明的目的是在于提供了检测甘蓝型油菜Darmor-bzh v10基因组第A01染色体上第28505729位碱基的试剂在甘蓝型油菜镁含量筛选育种中的应用。通过对甘蓝型油菜Darmor-bzh v10基因组第A01染色体上第28505729位碱基进行基因型的检测，即可实现对油菜镁元素富集能力的筛选育种。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

与油菜镁含量性状QTL位点qBnMg-1A1的获得：

(1)收集327份来自世界各个国家的甘蓝型油菜自交系作为油菜关联群体，采集关联群体各株系的单株叶片，用CTAB法提取总DNA，利用武汉双绿源创芯科技研究院有限公司开发的油菜50K Illumina SNP芯片对每个样本进行基因型分析。

(2)利用Illumina BeadStudio基因分型软件(http://www.illumina.com/)计算群体材料在每个位点的标记杂合率(heterozygous rate)、缺失率(missing rate)、最小等位基因频率(minor allele frequency)。以缺失率≤0.2、杂合率≤0.2、最小等位基因频率0.05以及SNP标记在甘蓝型油菜Darmor基因组(Chalhoub et al.,2014)中唯一匹配为筛选标准进行SNP标记的过滤，最终获得21,243个高质量SNP标记用于全基因组关联分析。

(3)将获得的关联分析群体的基因型数据导入STRUCTURE v.2.3.4进行群体结构分析，将327份甘蓝型油菜种质资源划分为3个亚群。利用SPAGeDi软件计算327份甘蓝型油菜种质资源间亲缘关系(Hardy and Vekemans,2002)。

(4)利用油菜水培培养体系(含2mM镁元素)，将327份材料种植于水培温室；培养至五叶期后，采集菜苗样品进行镁含量测定。设置3次生物学重复，每个样本取5株材料均匀粉碎，通过火焰原子吸收法测定样品中镁元素含量。