CN110484645A - 与大白菜抽薹性状相关的分子标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了与大白菜抽薹性状相关的分子标记及其应用。本发明首先公开了SNP标记BrCSTF77‑46的多态性或基因型或检测如下SNP标记BrCSTF77‑46的多态性或基因型的物质在鉴定或辅助鉴定白菜抽薹性状中的应用;所述SNP标记BrCSTF77‑46位于大白菜基因组A08染色体第18397561位核苷酸,其为G或T。本发明进一步公开了耐抽薹性状的大白菜的育种方法。本发明与大白菜抽薹性状相关的SNP分子标记,有利于大白菜抽薹性状的早期预测和筛选,为大白菜抽薹性状的分子标记辅助选择育种提供理论依据,促进了耐抽薹大白菜品种的选育。
Description
技术领域
本发明涉及生物育种领域,具体涉及分子标记辅助育种技术领域,更具体涉及与大白菜抽薹性状相关的分子标记及其应用。
背景技术
大白菜原产中国,是中国种植面积最大的蔬菜。近年来,由于人们消费方式的改变和周年供应的需求,春大白菜及高寒地区的春夏白菜栽培面积不断扩大,但由于品种冬性弱、管理不当以及气候原因,先期抽薹现象时有发生,导致大白菜大幅度减产甚至绝收,给生产带来重大损失。因此,培育耐抽薹新品种,对大白菜的生产具有重要意义。
分子标记辅助选择是指在作物改良过程中应用分子标记来进行选择的一种辅助手段。借助于与目标基因紧密连锁的某个分子标记,通过检测分子标记的基因型,就能获知目标基因的基因型。利用分子标记对个体进行目标区域以及全基因组筛选,可加速育种进程,减少育种工作量,达到提高育种效率的目的。
因此,筛选出与抽薹性状相关的标记,为选育品质优良的耐抽薹大白菜品种奠定理论基础并提供分子辅助选择手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为如何鉴定大白菜的抽薹性状。
为解决上述问题,本发明提供了如下SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型或检测如下SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质在鉴定或辅助鉴定大白菜抽薹性状中的应用;
所述SNP标记BrCSTF77-46为大白菜基因组上的一个SNP位点;
所述SNP标记BrCSTF77-46位于大白菜A08染色体第18397561位核苷酸(即大白菜基因组A08染色体BrCSTF77起始密码子上游第46位核苷酸),其为G或T;
所述SNP标记BrCSTF77-46对应序列表中序列1第178位核苷酸,即k为G或T。
如下SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型或检测如下SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质在大白菜育种中的应用;
所述SNP标记BrCSTF77-46位于大白菜A08染色体第18397561位核苷酸(即大白菜基因组A08染色体BrCSTF77起始密码子上游第46位核苷酸),其为G或T;
所述SNP标记BrCSTF77-46对应序列表中序列1第178位核苷酸,即k为G或T。
上述应用中,所述大白菜育种为培育耐抽薹的大白菜品种。
上述应用中,所述检测SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型具体可为检测大白菜基因组中上述SNP标记BrCSTF77-46的核苷酸种类。SNP标记BrCSTF77-46的基因型是TT、GG或GT,所述TT基因型是大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46为T的纯合型,GG基因型是大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46为G的纯合型,GT基因型是大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46为T和G的杂合型。
上述应用中,所述检测上述SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质如下1)或2)或3):
1)扩增包括上述SNP标记BrCSTF77-46在内的大白菜基因组DNA片段的成套引物;
2)含有1)的PCR试剂;
3)含有1)或2)的试剂盒。
上述应用中,所述扩增包括上述SNP标记BrCSTF77-46在内的大白菜基因组DNA片段的成套引物由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA分子组成。
本发明进一步提供了一种产品。
本发明所述产品为上述检测上述SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质;
其具有如下至少一种功能:
1)鉴定或辅助鉴定大白菜的抽薹性状;
2)耐抽薹性状的大白菜的育种;
3)选育耐抽薹性状的大白菜。
本发明进一步提供了一种鉴定或辅助鉴定大白菜的抽薹性状的方法。
本发明鉴定或辅助鉴定大白菜的抽薹性状的方法,包括:检测待测大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型,根据待测大白菜基因组SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型确定所述待测大白菜的抽薹性状;
SNP标记BrCSTF77-46的基因型为GG的待测大白菜的抽薹性状强于SNP标记BrCSTF77-46的基因型为TT的待测大白菜;
其中,所述TT基因型是大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46为T的纯合型,GG基因型是大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46为G的纯合型。
本发明进一步还提供了一种耐抽薹性状的大白菜的育种方法。
本发明耐抽薹性状的大白菜的育种方法,包括:检测待测大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46的基因型,选择待测大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46的基因型为GG的大白菜进行育种。
检测待测大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46的基因型为GG还是TT的方法为如下A)或B):
A)通过全基因组测序的方法检测待测大白菜基因SNP标记BrCSTF77-46的基因型;
B)用上述检测SNP标记BrCSTF77-46的基因型的物质对待测大白菜基因组DNA进行PCR反应,获得PCR产物,对PCR产物进行测序确定所述SNP标记BrCSTF77-46的基因型。
本发明中SNP标记BrCSTF77-46的位置是基于的大白菜基因组序列(B.rapa(chromosome v1.5)2013-05-17)确定的。
实验证明,利用本发明所提供的SNP标记BrCSTF77-46对大白菜的抽薹性状的鉴定结果与直接检测抽薹指数的鉴定结果相比较,其准确率达到了80%。表明本发明与大白菜抽薹性状相关的SNP分子标记,有利于对大白菜抽薹性状进行早期预测和筛选,为大白菜抽薹性状的分子标记辅助选择育种提供理论依据,促进了耐抽薹大白菜品种的选育。另外,SNP位点的多态性直接以DNA的形式表现,在大白菜的各个组织及各个发育阶段均可检测到,有利于更方便快捷地预测大白菜耐抽薹性状。
附图说明
图1为SNP标记BrCSTF77-46为T或G的大白菜品种的平均抽薹指数(BIV+5W)。星号表示两组抽薹指数的差异分析,其中,*代表p<0.05,**代表p<0.01。
图2为30份易抽薹大白菜和30份耐抽薹大白菜的SNP标记BrCSTF77-46的测序结果。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
本发明检测大白菜材料(包括表1中60个大白菜品种)以及抽薹表型数据均引用自文献:Su,T.,Wang,W.,Li,P.,Zhang,B.,Li,P.,Xin,X.,Sun,H.,Yu,Y.,Zhang,D.,Zhao,X.,et al.(2018).A genomic variation map provides insights into the genetic basisof spring Chinese cabbage(Brassica rapa ssp.pekinensis)selection.Mol.Plant11,1360-1376.由北京市农林科学院苏同兵保存。公众可以从北京市农林科学院获得,以重复本申请实验,不可作为其它用途使用。
实施例1与大白菜抽薹表型密切相关的SNP位点的发现
本发明发明人对194份大白菜核心种质进行重测序,并计算每份大白菜核心种质的抽薹指数,结果筛选出了一个与大白菜抽薹表型密切相关的SNP位点,该位点位于大白菜基因组A08染色体第18397561位核苷酸(即对应大白菜基因组A08染色体BrCSTF77起始密码子上游第46位),其为G或T,将该位点命名为SNP标记BrCSTF77-46。SNP标记BrCSTF77-46的位置是基于的大白菜基因组序列(B.rapa(chromosome v1.5)2013-05-17)确定的,网址为http://brassicadb.org/brad/index.php。
SNP标记BrCSTF77-46对应序列表中序列1的第178位核苷酸,即k为G或T;其中,将序列表中序列1的第178位为T的纯合型的SNP标记BrCSTF77-46的基因型命名为TT基因型;将序列表中序列1的第178位为G的纯合型的SNP标记BrCSTF77-46的基因型命名为GG基因型;将序列表中序列1的第178位为G和T的杂合型的SNP标记BrCSTF77-46的基因型命名为GT基因型。
计算194份大白菜核心种质上述SNP标记BrCSTF77-46两种核苷酸类型的平均抽薹指数,结果如图1所示,序列表中序列1的第178位为T的大白菜品种的平均抽薹指数明显高于序列表中序列1的第178位为G的大白菜品种的平均抽薹指数;SNP标记BrCSTF77-46的基因型为TT的大白菜品种的平均抽薹指数明显高于SNP标记BrCSTF77-46的基因型为GG的大白菜品种的平均抽薹指数。
实施例2SNP标记BrCSTF77-46在鉴定或辅助鉴定大白菜抽薹性状上的应用
一、检测大白菜品种的平均抽薹指数(BIV+5w)
抽薹指数代表春化处理5周后的抽薹性,抽薹指数越大表示耐抽薹性越低。
抽薹指数的检测方法见文献“Su,T.,Wang,W.,Li,P.,Zhang,B.,Li,P.,Xin,X.,Sun,H.,Yu,Y.,Zhang,D.,Zhao,X.,et al.(2018).A genomic variation map providesinsights into the genetic basis of spring Chinese cabbage(Brassica rapassp.pekinensis)selection.Mol.Plant11,1360-1376.”。
二、检测表1的60个大白菜品种的SNP标记BrCSTF77-46的基因型
选取如表1中易抽薹的大白菜和耐抽薹的大白菜各30份,提取大白菜基因组DNA,以60份大白菜基因组DNA为模板利用引物F(5′-GACTCGCCGGAGGAGTTATAACACCGCC-3′,序列2)和引物R(5′-GCGAGGAATAATAAAAGAGGTGTACCAAG-3′,序列3)进行PCR扩增,获得PCR产物,将得到的PCR产物进行焦磷酸测序,根据测序结果按下述方法确定待测大白菜的基因型:若所述PCR产物中对应序列表中序列1的第178位核苷酸为T的纯合型,则待测大白菜为TT基因型;若所述PCR产物中对应序列表中序列1的第178位核苷酸为G的纯合型,则待测大白菜为GG基因型;若所述PCR产物中对应序列表中序列1的第178位核苷酸为G和T的杂合型,则待测大白菜为GT基因型。
其中,
PCR扩增体系如下:
PCR扩增程序如下:
95℃预变性3min,95℃变性30s,58℃退火30s,68℃延伸2min,扩增35个循环,最后68℃延伸5min。
60个大白菜品种的平均抽薹指数和SNP标记BrCSTF77-46的基因型如表1、表2和图2所示,结果表明:
在全部60个大白菜群体中基因型为GG的大白菜品种的平均抽薹指数显著小于基因型为TT的大白菜品种的平均抽薹指数。另外,将平均抽薹指数大于等于40的大白菜品种定义为易抽薹大白菜品种,经抽薹指数检测得到30个易抽薹大白菜品种,根据基因型检测有27个符合,准确率为90%;将平均抽薹指数小于40的大白菜品种定义为耐抽薹大白菜品种,经抽薹指数检测得到30个耐抽薹大白菜品种,根据基因型检测有21个符合,准确率为70%;根据上述检测结果可知60个大白菜品种的抽薹性状检测中准确率达到了80%。
以上结果说明本发明与大白菜抽薹性状相关的SNP标记BrCSTF77-46(即序列表中序列1的第178位核苷酸,其为G或T),可用于大白菜抽薹性状相关的早期预测和筛选,为大白菜抽薹性状的分子标记辅助选择育种提供了理论依据。
表1 60个大白菜品种的抽薹指数和SNP标记BrCSTF77-46的基因型
表2 60个大白菜品种的平均抽薹指数的统计分析结果
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明的宗旨和范围,以及无需进行不必要的实验情况下,可在等同参数、浓度和条件下,在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例,应该理解为,可以对本发明作进一步的改进。总之,按本发明的原理,本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进,包括脱离了本申请中已公开范围,而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围,可以进行一些基本特征的应用。
SEQUENCE LISTING
<110> 北京市农林科学院,京研益农(北京)种业科技有限公司
<120> 与大白菜抽薹性状相关的分子标记及其应用
<130> GNCFY191731
<160> 3
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 302
<212> DNA
<213> 大白菜(Brassica rapa ssp. pekinensis)
<400> 1
gactcgccgg aggagttata acaccgccgc gaaggtcagt tcttgcgatc tgacctacaa 60
cgggtcctct ttttggaggc catacttatg gcgttgaagc agtaggaaga tttggttaga 120
ctctgcggag gattgaattg aatctcagtt ctttgtatca ccattgttta agttgaakcc 180
cgtttcatcc aattaaagct caaagattgc gtttttggag gatatggctg ataagtacaa 240
cgtcgaggaa gcagaggctt tagccaagag agccttggta cacctctttt attattcctc 300
gc 302
<210> 2
<211> 28
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
gactcgccgg aggagttata acaccgcc 28
<210> 3
<211> 29
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
gcgaggaata ataaaagagg tgtaccaag 29
Claims (10)
1.检测SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质在鉴定或辅助鉴定大白菜抽薹性状中的应用;
所述SNP标记BrCSTF77-46位于大白菜基因组A08染色体第18397561位核苷酸,其为G或T。
2.SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型在鉴定或辅助鉴定大白菜抽薹性状中的应用;
所述SNP标记BrCSTF77-46位于大白菜基因组A08染色体第18397561位核苷酸,其为G或T。
3.检测SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质在大白菜育种中的应用;
所述SNP标记BrCSTF77-46位于大白菜基因组A08染色体第18397561位核苷酸,其为G或T。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述大白菜育种为培育耐抽薹的大白菜品种。
5.根据权利要求1-4任一所述的应用,其特征在于,检测权利要求1-4中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质如下1)或2)或3):
1)扩增包括权利要求1-4中任一所述SNP标记BrCSTF77-46在内的大白菜基因组DNA片段的成套引物;
2)含有1)的PCR试剂;
3)含有1)或2)的试剂盒。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述扩增包括权利要求1-4中任一所述SNP标记BrCSTF77-46在内的大白菜基因组DNA片段的成套引物由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA分子组成。
7.一种产品,其特征在于:所述产品为检测权利要求1-6中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型的物质;
所述产品具有如下至少一种功能:
1)鉴定或辅助鉴定大白菜的抽薹性状;
2)耐抽薹性状的大白菜的育种;
3)选育耐抽薹性状的大白菜。
8.一种鉴定或辅助鉴定大白菜的抽薹性状的方法,其特征在于,所述方法包括:检测待测大白菜基因组中权利要求1-6中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型,根据SNP标记BrCSTF77-46的多态性或基因型确定所述待测大白菜的抽薹性状。
9.一种耐抽薹性状的大白菜的育种方法,其特征在于,所述方法包括:检测待测大白菜基因组中权利要求1-6中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的基因型,选择待测大白菜基因组中权利要求1-6中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的基因型为GG的大白菜进行育种;其中,所述GG基因型是大白菜基因组中SNP标记BrCSTF77-46为G的纯合型。
10.检测待测大白菜基因组中权利要求1-6中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的基因型的方法,所述方法为如下A)或B):
A)通过全基因组测序的方法检测权利要求1-6中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的基因型;
B)用检测权利要求1-6中任一所述SNP标记BrCSTF77-46的基因型的物质对所述待测大白菜基因组DNA进行PCR反应,获得PCR产物,对PCR产物进行测序确定所述SNP标记BrCSTF77-46的基因型。
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CN110484645B (zh) | 2020-07-28 |
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