[发明专利]一种与水稻柱头外露相关的分子标记及其筛选方法和应用

摘要

本发明公开了一种与水稻柱头外露相关的分子标记及其筛选方法和应用，该方法以高柱头外露率材料为母本，与低柱头外露率材料进行杂交；在其F3代，选择柱头外露率表现为极高与极低的植株进行混池测序，并通过ΔSNP‑index与ED分析，定位QTL，再在该QTL内，选出非同义突变位点、无义突变位点和移码突变位点；然后，通过母本与已知种质资源库中的低柱头外露率材料进行比对分析，排除部分突变位点，并进一步利用种质资源库中的材料进行关联分析，最终找到与水稻柱头的外露性状相关的分子标记。

主权项

1.一种水稻柱头外露率相关分子标记的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以高柱头外露率水稻为母本，低柱头外露率水稻为父本，进行杂交，获得F1代；F1代自交后，得到F2代分离群体；从F2代中选取柱头外露率>70％～95％的高柱头外露率植株和柱头外露率<2％～5％的低柱头外露率植株，按单株收取种子，并按单株分小区种植，获得F3代；(2)在F3代种植的小区中，选取分离程度小的小区，对上述小区内的植株进行取样；取样时，将柱头外露率>70％～95％的高柱头外露率植株作为高柱头外露率池材料，柱头外露率<2％～5％的低柱头外露率植株作为低柱头外露率池材料；(3)取高柱头外露率植株的叶片、低柱头外露率植株的叶片和亲本植株的叶片，分别提取叶片的基因组DNA，然后分别将高、低柱头外露率材料的DNA等量混池成高柱头外露率池和低柱头外露率池，之后进行极端性状混池重测序，获得高柱头外露率样本池、低柱头外露率样本池和亲本的测序序列；再以高柱头外露率亲本的序列为参考序列，对高柱头外露率池和低柱头外露率池通过极端性状混池重测序获得的序列进行ΔSNP‑index和ED分析，得到与柱头外露率相关的QTL；(4)从步骤(3)所述QTL中选出在双亲中存在差异的所有非同义突变位点、无义突变位点和移码突变位点；(5)选取若干已知柱头外露率低的水稻材料，获取步骤(4)中所述的非同义突变位点、无义突变位点和移码突变位点相对应的所述水稻材料变异位点，将高柱头外露率亲本的所述变异位点与水稻材料的所述变异位点进行比对；若高柱头外露率亲本与所述水稻材料中至少一个材料的相对应位点相同，则排除该位点，否则，保留该位点；(6)取若干已知柱头外露率的水稻材料样本，针对步骤(5)中筛选获得的每一个位点，对所述水稻材料样本进行关联分析，以母本和父本中相应位点的信息作为聚类依据，将所述水稻材料样本分为近母本组和近父本组；统计两组水稻材料样本的柱头外露率值，计算每组水稻材料样本的平均柱头外露率值和方差；若两组水稻材料样本之间的柱头外露率存在显著性差异，则保留该位点；反之，则排除该位点；(7)根据步骤(6)筛选后剩余位点的类型，采用不同方法进行筛选；(a)对于非同义突变位点的筛选：分析位点转录翻译的氨基酸是否位于蛋白的结构域或保守的基序中；若该位点转录翻译的氨基酸位于蛋白的结构域或保守的基序中，则保留该位点；反之，则排除该位点；(b)对于无义突变位点和移码突变位点的筛选：根据步骤(6)中获得的针对于无义突变位点和移码突变位点聚类分析后的近母本组水稻材料样本的最低柱头外露率值进行筛选；若近母本组水稻材料样本的最低柱头外露率＞10％，则保留该位点；反之，则排除该位点；最终，筛选得到水稻高柱头外露率相关的分子标记。