CN106119376A - 水稻稻米垩白度主效qtl位点的分子标记方法及应用 - Google Patents

水稻稻米垩白度主效qtl位点的分子标记方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106119376A
CN106119376A CN201610526723.4A CN201610526723A CN106119376A CN 106119376 A CN106119376 A CN 106119376A CN 201610526723 A CN201610526723 A CN 201610526723A CN 106119376 A CN106119376 A CN 106119376A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice
main effect
effect qtl
primer
chalkiness degree
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610526723.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106119376B (zh
Inventor
雷东阳
旷浩源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Agricultural University
Original Assignee
Hunan Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Agricultural University filed Critical Hunan Agricultural University
Priority to CN201610526723.4A priority Critical patent/CN106119376B/zh
Publication of CN106119376A publication Critical patent/CN106119376A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106119376B publication Critical patent/CN106119376B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13—Plant traits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

一种水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法，该方法是利用分子标记RM20660的引物对或分子标记RM7412的引物对中的一对或两对引物，对待鉴定水稻材料的DNA进行PCR扩增，扩增产物进行电泳检测，如扩增出对应大小的DNA片段，则标志着低垩白度主效QTL qCD6存在。本方法通过应用筛选到的与在低垩白水稻品种Lemont第6染色体上定位到的稻米垩白度主效QTL qCD6紧密连锁的2个SSR标记，预测水稻材料的垩白度，有利于优质低垩白水稻新品种的选育，加快了优质低垩白水稻品种的选择进度。

Description

水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法及应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及稻米重要品质性状垩白度主效QTL位点的分子标记方法，同时还涉及该分子标记方法在选育低垩白优质水稻品种中的应用。
背景技术
在巨大的人口和耕地压力下，我国一直注重于水稻产量性状的改良，而在优质稻的研究和应用方面较为滞后。随着人们生活水平的提高，对稻米品质提出了更高的要求；此外，我国农业生产方式正发生着重大的变革，规模化种植是未来水稻生产发展的必然趋势，规模化种植户种的主要是商品粮，强调的是高效益，由于优质稻的价格比普通水稻高出约20-30％，在不牺牲产量的前提下，每种一亩优质稻可增效约100元，因此，规模化水稻生产农户和农场主等对优质水稻品种的需求更为紧迫。
垩白是影响稻米品质的最为关键性状，垩白米严重影响稻米外观品质、加工品质、食味品质和营养品质，并直接关系到稻米的商品性和市场价值。由于我国对优质稻的研究和重视不够，培育的水稻品种米质普遍表现欠佳，在国审的籼稻品种中，垩白度指标的优质率只有40％左右，为稻米品质相关性状中达标率最低的指标。虽然中国杂交稻产量已经达到较高水平，但稻米品质特别优良的品种很少，因此，如何快速、准确选育低垩白的高档优质水稻品种是新时期育种家追求的主要目标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法，同时还提供该方法在选育低垩白优质水稻品种中的应用。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法，其特征在于，该方法是利用分子标记RM20660的引物对或分子标记RM7412的引物对中的一对或两对引物，对待鉴定水稻材料的DNA进行PCR扩增，扩增产物进行电泳检测，如扩增出对应大小的DNA片段，则标志着稻米垩白主效QTL qCD6存在；
其中，上述分子标记RM20660的引物对序列为：上游引物5’-CGCTAGAGCTAGCTATGGAGATCG-3’(SEQ ID No.1)、下游引物5’-CCCTCCTCTACAGTTTCCACTCC-3’(SEQ ID No.1)，对DNA进行PCR扩增后，电泳能检测到与水稻品种Lemont相同位置的条带，扩增产物大小为140-160bp；
上述分子标记RM7412的引物对序列为：上游引物5’-TCAGCTCAGCTCAGCATCAG-3’(SEQ ID No.3)、下游引物5’-ACTCATCAATCGTGTGCTGC-3’(SEQ ID No.4)，对DNA进行PCR扩增后，电泳能检测到与水稻品种Lemont相同位置的条带，扩增产物大小为135-145bp。
上述PCR扩增时的反应体系为：2μmol/L引物1.0μl、2.5mmol/L dNTP 0.2μl、DNA模板1.2μl、5U/μL Taq DNA聚合酶0.1μl、含Mg2+的10×PCR缓冲液1.0μl，ddH2O补足至10μl。PCR反应条件为：94℃变性4min，94℃30s，55℃30s，72℃60s，扩增35个循环，最后72℃终延伸5min。
本发明同时提供所述的水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法在选育低垩白优质水稻品种中的应用。
本发明采用QTL位点的分子标记方法，是应用筛选到的与在低垩白水稻品种Lemont第6染色体上定位到的稻米垩白度主效QTL qCD6紧密连锁的2个SSR标记，预测水稻材料的垩白度，加快优质低垩白水稻品种的选择进度。
附图说明
图1为本发明实施例水稻品种Lemont稻米垩白主效QTL qCD6在第6染色体的定位，稻米垩白主效QTL qCD6定位于RM20660和RM7412之间153kb区域。
图2为本发明实施例中SSR引物RM20660在亲本及Lemont/密阳46F6群体中扩增产生的电泳图。
其中：M为DNA marker标记，泳道1为低垩白水稻品种Lemont，泳道2为高垩白水稻品种密阳46，泳道3-24为Lemont/密阳46F6群体不同株系。
图3为本发明实施例中SSR引物RM7412在亲本(Lemont和密阳46)及Lemont/密阳46F6群体中扩增产生的电泳图。
其中：M为DNA marker标记，泳道1为低垩白水稻品种Lemont，泳道2为高垩白水稻品种密阳46，泳道3-24为Lemont/密阳46F6群体不同株系。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
供试材料：以优质低垩白爪哇稻品种Lemont为母本，以高垩白籼稻品种密阳46为父本杂交，以一粒传法构建了含162个株系的Lemont×4628密阳46RILs F6群体。
表现型鉴定
2015年于湖南农业大学试验基地种植Lemont、密阳46及Lemont/密阳46RILs F6群体162个株系，5月5日、5月15日分2期播种，两期相隔10天，分别于5月30日、6月4日移栽，单本植，每个材料各种植30株，每个株系栽3行，每行10株，株行距为20cm×20cm，分别记录始穗日期并选取抽穗期一致的148个重组自交系及亲本Lemont和密阳46用于稻米垩白分析。成熟时，每株系随机选择10个单穗脱粒，于室温下自然干燥3个月后进行稻米垩白的测定。
参照中华人民共和国农业部标准米质测定方法(NY/T593-2013)，在垩白扫描仪上扫描精米，随机取样100粒精米于扫描仪扫描，记录结果，每个材料各分析3个样品，以3次测定的平均值用于统计分析。垩白度＝垩白粒率×垩白大小。
遗传连锁图谱的构建
选取水稻12条染色体上均匀分布，覆盖全基因组的528对SSR引物对低垩白水稻品种Lemont和高垩白水稻品种密阳46两个亲本材料进行多态性筛选。其中188对引物在两亲本间表现出多态，多态性引物的比例为35.61％，其中第4、11、12染色体上引物的多态性较低。
选取两亲本间多态明显的188对共显性SSR标记，用含有148个株系的Lemont×密阳46RIL F6群体，构建全基因组12条染色体的分子连锁图谱。该连锁图的总长度为1700.68CM，标记间平均距离为9.05CM，标记较均匀地分布在12条染色体上。
稻米垩白度QTL的定位
通过Windows QTL Cartographer 2.5定位软件进行复合区间作图进行稻米垩白度QTL分析，在第6染色体RM439～RM340区间检测到主效的qCD6，其LOD值为8.24，表型解释率为16.02％，加性效应为-7.86，加性效应减效等位基因作用来自低垩白亲本Lemont的等位基因。构建的遗传图谱中水稻第6条染色体稻米垩白主效QTL qCD6的位置示意图见图1，部分电泳图见图2-图3。
为精细定位这个区段的主效QTL，在这个区段又筛选到3个两亲本间有多态的SSR标记或InDel标记RM3307、RM2744和InDel1，用以加密此区段的标记数。以Lemont×密阳46RIL F6群体的垩白度指标为表型指标对qCD6进行进一步定位，将其定位于分子标记RM2744与InDel1间，这两个标记间的距离为435kb。在该定位区段进一步筛选到5个在Lemont和密阳46两亲本间有多态的SSR标记或InDel标记RM20648、InDel3、RM7412、RM20660和InDel2，将稻米垩白度主效基因qCD6精细定位于RM7412-RM20660之间153kb的距离。
运用RM20660、RM7412等可对该主效QTL进行分子标记辅助选择。其中，本实施例中PCR反应体系为：2μmol/L引物1.0μl、2.5mmol/L dNTP 0.2μl、DNA模板1.2μl、5U/μL TaqDNA聚合酶0.1μl、含Mg2+的10×PCR缓冲液1.0μl，ddH2O补足至10μl。PCR反应条件为：94℃变性4min，94℃30s，55℃30s，72℃60s，扩增35个循环，最后72℃终延伸5min。
表1稻米垩白度主效QTL位点的分子标记
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法，其特征在于，该方法是利用分子标记RM20660的引物对或分子标记RM7412的引物对中的一对或两对引物，对待鉴定水稻材料的DNA进行PCR扩增，扩增产物进行电泳检测，如扩增出对应大小的DNA片段，则标志着稻米垩白主效QTL qCD6存在；
其中，上述分子标记RM20660的引物对序列如SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示；扩增产物大小为140-160bp；
上述分子标记RM7412的引物对序列如SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示，扩增产物大小为135-145bp。
2.如权利要求1所述的水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法，其特征在于，所述PCR的反应体系组成：2μmol/L引物1.0uL、2.5mmol/L dNTP 0.2uL、DNA模板1.2uL、5U/μLTaq DNA聚合酶0.1ul、含Mg2+的10×PCR缓冲液1.0uL，ddH2O补足至10μl。
3.如权利要求1所述的水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法，其特征在于，所述PCR的反应条件为：94℃变性4min，94℃30s，55℃30s，72℃60s，扩增35个循环，最后72℃终延伸5min。
4.如权利要求1-4中任一项所述的水稻稻米垩白度主效QTL位点的分子标记方法在选育低垩白优质水稻品种中的应用。
CN201610526723.4A 2016-07-06 2016-07-06 水稻稻米垩白度主效qtl位点的分子标记方法及应用 Expired - Fee Related CN106119376B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610526723.4A CN106119376B (zh) 2016-07-06 2016-07-06 水稻稻米垩白度主效qtl位点的分子标记方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610526723.4A CN106119376B (zh) 2016-07-06 2016-07-06 水稻稻米垩白度主效qtl位点的分子标记方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106119376A true CN106119376A (zh) 2016-11-16
CN106119376B CN106119376B (zh) 2019-11-08

Family

ID=57282663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610526723.4A Expired - Fee Related CN106119376B (zh) 2016-07-06 2016-07-06 水稻稻米垩白度主效qtl位点的分子标记方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106119376B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113122653A (zh) * 2021-05-31 2021-07-16 浙江师范大学 调控水稻糙米率的主效qtl及分子标记与应用
CN113416795A (zh) * 2021-08-24 2021-09-21 华智生物技术有限公司 一种与稻米垩白度相关的单倍型snp分子标记及其检测方法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015103136A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-09 International Rice Research Institute Low chalk rice plants and related materials and methods
CN104789559A (zh) * 2015-03-23 2015-07-22 华南农业大学 一种鉴定水稻垩白主效基因的基因型的分子标记及其应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015103136A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-09 International Rice Research Institute Low chalk rice plants and related materials and methods
CN104789559A (zh) * 2015-03-23 2015-07-22 华南农业大学 一种鉴定水稻垩白主效基因的基因型的分子标记及其应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
彭强等: "稻米垩白QTL定位分析", 《种子》 *
雷东阳等: "利用高代回交导入系定位稻米外观品质性状QTL", 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 *
雷东阳等: "稻米粒形和垩白度的QTL定位和上位性分析", 《中国水稻科学》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113122653A (zh) * 2021-05-31 2021-07-16 浙江师范大学 调控水稻糙米率的主效qtl及分子标记与应用
CN113416795A (zh) * 2021-08-24 2021-09-21 华智生物技术有限公司 一种与稻米垩白度相关的单倍型snp分子标记及其检测方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN106119376B (zh) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Muthu et al. Pyramiding QTLs controlling tolerance against drought, salinity, and submergence in rice through marker assisted breeding
CN103866027B (zh) 双重snp标记在番茄黄化曲叶病抗病基因检测中的应用
Mostowfizadeh-Ghalamfarsa et al. Phylogenetic relationship of Phytophthora cryptogea Pethybr. & Laff and P. drechsleri Tucker
CN110305978A (zh) 一种与辣椒果实朝向紧密关联的snp位点及其通用性分子标记、获取方法和应用
CN105349684A (zh) 与玉米抗粗缩病主效qtl紧密连锁的分子标记
Katara et al. Molecular analysis of QTLs associated with resistance to brown spot in rice (Oryza sativa L.)
CN103866036A (zh) 一种鉴别水稻千粒重基因tgw6的分子标记方法
CN103160584B (zh) 筛选或辅助筛选高抗穗发芽小麦的方法及其专用引物
CN106119376B (zh) 水稻稻米垩白度主效qtl位点的分子标记方法及应用
CN106755359A (zh) 一种筛选或辅助筛选不同株高小麦的方法及其专用试剂盒
CN109371160A (zh) 与水稻耐盐性和耐低氧性相关的snp分子标记及其应用
Kwon et al. Development of near-isogenic japonica rice lines with enhanced resistance to Magnaporthe grisea
CN117821651A (zh) 与芥菜型油菜苗期耐旱性相关的snp标记组及其应用
Nabateregga et al. Quantitative trait loci (QTL) mapping for intermittent drought tolerance in BRB 191× SEQ 1027 Andean Intragene cross recombinant inbred line population of common bean (Phaseolus vulgaris L.)
Basahi ISSR-based analysis of genetic diversity among sorghum landraces growing in some parts of Saudi Arabia and Yemen
Mwang’ombe et al. Analysis of Kenyan isolates of Fusarium solani f. sp. phaseoli from common bean using colony characteristics, pathogenicity and microsatellite DNA
CN104762298B (zh) 一种水稻苗期耐盐基因qST11及其分子标记方法
CN106086180A (zh) 一种水稻抗倒伏主效QTLqSR5.1的分子标记方法
CN110468229A (zh) 水稻广谱高抗白叶枯病基因Xa45(t)的共分离分子标记Hxjy-1
CN108148832A (zh) 用于粳稻遗传多样性分析的ssr标记、分析方法及应用
CN108703063A (zh) 一种利用单片段置换系聚合改良水稻抽穗扬花期及灌浆期耐热性的分子育种方法
CN101407845B (zh) 云南水稻老品种籼粳鉴定的分子技术方法
Radchenko et al. Genetic diversity of barley accessions from Mongolia for greenbug resistance
Dziubińska et al. A comprehensive dataset of Avena sativa L. landraces phenotypes and genotype
WO2012017679A1 (en) Stalk-length-related marker of plant of the genus saccharum and the use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191108

Termination date: 20200706

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee