[发明专利]一种小麦矮杆基因Rht15紧密连锁的KASP标记及在小麦上的应用

说明书

本发明公开了一种小麦矮杆基因Rht15紧密连锁的KASP标记及在小麦上的应用，所述小麦矮杆基因Rht15位于小麦6A染色体上，与其紧密连锁的KASP标记为6A‑031，所述小麦矮杆基因Rht15与6A‑031的遗传距离为1cm；所述KASP标记6A‑031对应的引物包括两条正向特异引物F‑矮、F‑高和一条共用反向引物R；本发明还给出了所述的小麦矮秆基因Rht15紧密连锁的KASP标记在筛选具有矮秆基因Rht15的小麦材料上的应用；利用该分子标记可以在分子水平上快速筛选小麦后代群体中含有矮秆基因Rht15的个体，准确性高，大大提高了矮化育种效率。

技术领域

本发明涉及植物分子遗传育种技术领域，具体是指一种小麦矮杆基因Rht15紧密连锁的KASP标记及在小麦上的应用。

背景技术

小麦是全球性的重要粮食作物，全世界约有40％的人口以小麦为主食。矮化育种是获得小麦高产的重要途径，20世纪60年代，矮秆基因(Rht1和Rht2)引入小麦生产，显著提高了小麦的抗倒伏性和耐高肥水能力，使世界小麦产量大幅提升，并引发了第一次“绿色革命”，为解决粮食安全问题做出了巨大贡献。然而，当前小麦生产上应用的矮秆基因仍以Rht1、Rht2为主，据统计，世界上推广的小麦品种，约有70％至少携带Rht1或Rht2中的一个(Rebetzke G J,Ellis M H,Bonnett D G,Condon A G,Falk D,Richards RA.2011.TheRht13 dwarfing gene reduces peduncle length and plant height to increasegrain number and yield of wheat.Field Crops Research,124(31):323-331)。我国小麦品种主要含矮秆基因Rht1、Rht2和Rht8，三者分布频率约为23.6～45.0％、18.6～42.6％、41.8～56.6％(张晓科，中国小麦矮秆基因和春化基因分布及小麦品质相关性状多重PCR体系建立，博士后研究工作报告，中国农业科学院，2007；唐娜等，矮秆基因对小麦部分农艺性状的效应，西北植物学报，2010，30(1)：41-49)。矮秆基因在我国小麦品种中的分布特点可能与所用矮源和遗传背景有关。我国小麦中Rht1矮源主要来自农林10和郑引4号；Rht2主要来自农林10号、水源86、辉县红和蚰包麦；Rht8则主要来自阿夫、阿勃、中农28、郑引1号等。小麦矮秆基因的单一性，不仅限制了小麦产量的进一步提升，还使育成品种的遗传基础日益狭窄，遗传多样性降低，不利于小麦的可持续发展。近期研究发现，Rht1和Rht2在降低株高的同时，会缩短胚芽鞘长度和苗期活力，深播时会影响出苗(Ellis M H,Rebetzke G J,Chandler P,Bonnett D,Spielmeyer W,Richards R A.2004.The effectof different height reducing genes on the early growth of wheat.FunctionalPlant Biology,31:583-589)。发掘、应用新的矮秆基因和矮秆种质，对矮化、抗倒伏育种具有重要的意义。

目前，已经报道的小麦矮秆基因有25个，除了Rht1、Rht2、Rht8在生产应用之外，其它矮秆基因尚未成功应用。研究发现，来自硬粒小麦的矮秆基因Rht15在降低株高的同时，不影响胚芽鞘长度和苗期活力，且可显著提高抗倒伏能力，具有较高的应用价值。然而，矮秆基因Rht15尚未有准确、高效的分子标记，不利于分子标记辅助选择育种。KASP(Kompetitive Allele Specific PCR；竞争性等位基因特异性PCR)，可对广泛存在于基因组DNA中的SNPs或InDels进行精准的判断，是一种高通量、经济、有效的SNP分型技术。开发矮秆基因Rht15的KASP标记，有助于实现Rht15的分子标记辅助育种。

所以，一种小麦矮杆基因Rht15紧密连锁的KASP标记及在小麦上的应用成为人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是小麦生产上应用的矮秆基因单一，目前主要依赖Rht1、Rht2等少数矮秆基因，遗传基础狭窄，遗传多样性低。