[发明专利]水稻籽粒长度主效QTL位点的分子标记方法

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传育种学领域，涉及水稻籽粒长度主效QTL位点的分子标记方法，专用于水稻品种籽粒长度的分子标记辅助改良、分子标记辅助的产量育种和种质资源的利用。

背景技术

随着世界人口的增长，水稻作为主要粮食作物面临着提高产量的迫切需要。为了满足人类的需要，水稻遗传育种学家对水稻的产量和粒型进行了越来越深入的研究。

产量性状是由多基因控制的数量性状，表现为连续变异，受环境的影响较大。在错综复杂的产量因子中，直接构成因子包括粒重、每穗颖花数、有效穗数和结实率。此外，植株高度、分蘖数、穗型、叶型等性状能间接影响水稻群体的产量。产量的形成是这些众多性状在特定环境条件下互作的结果。

尽管粒重是受多基因控制的数量性状，其较高遗传力说明该性状可以分离出某些主效基因。粒重可以分解为粒长、粒宽和粒厚三个组分。早在1980年，Takeda and saito就报道了水稻籽粒长度受单基因LK-f控制；Mckenziedeng(1983)报道认为粒长由2-3个或者更多的基因控制。随着数量遗传发展和分子标记的大量开发，人们越来越多的借助于QTLs分析方法，研究粒重和粒形。众多研究者采用不同的遗传群体定位到了有关粒重、粒形的QTL位点约250个(http://www.gramene.org/)，几乎分布于所有染色体，而对粒重贡献大的QTL集中分布在第2、3、5、6、8等染色体。有的位点很可能有大量的重复，如关于粒长的QTL LK-4(t)、gl-3、gw3.1、GW3与克隆的GS3处于相同的染色体区间。

近十多年来，由于水稻基因组计划的完成，一些水稻粒重、穗粒数、分蘖、株高、株型等水稻产量相关基因得到分离。有三个粒重相关基因被克隆，包括第3染色体上的控制粒长的基因GS3、第2染色体上控制粒宽的GW2和第5染色体上的宽粒基因qSW5。

申请者于2005年从江苏省农科院购得大粒粳稻资源材料N411，其千粒重达71.1克。随后分别与中粒型品种93-11正反杂交、回交，对N411粒重相关性状展开研究。初步的研究表明，粒重相关性状没有细胞质效应。N411/93-11 F₂ QTL分析，在RM6266-RM3350区间检测到1个贡献率达52.5％的主效QTL qGL3.2，该位点同时对粒重贡献率达31％。序列分析表明N411、93-11与明恢63具有相同的GS3突变位点。从F₂选择携有RM6266-RM3350大粒亲本标记型的个体与93-11分别回交，将qGL3.2定位于RM15561-RM15630区间，对照Nipponbare，物理跨距约76kb。进一步利用籽粒长度出现单因子分离的回交分离群体，将qGL3.2定位在34kb的区间内，并找到了共分离和紧密连锁的Indel标记。

发明内容

本发明的目的是提供水稻籽粒长度主效QTL位点的分子标记方法。通过检测与谷粒长度主效基因位点连锁的分子标记，可以确定有无控制谷粒长度的主效基因位点导入到育种品系中，提高水稻产量和外观品质改良的目的性与有效性；提供产量育种分子标记辅助选择的室内检测和表型前鉴定筛选的可操作性；提高该性状的选择效率、加快育种进度。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

水稻籽粒长度主效QTL位点qGL3.2的分子标记方法，其特征在于步骤如下：

(1)取水稻叶片，提取基因组DNA。

(2)利用表1中的任意1对或1对以上分子标记引物对所述的基因组DNA进行PCR扩增，PCR扩增产物在8％非变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳检测，如果扩增出对应大小的DNA片段，标志着qGL3.2增效等位变异基因的存在。

表1

其中，所述的PCR反应：体积为25微升，其中10×buffer 2.5微升，25mM MgCl₂ 1.5微升，引物对(4pmol/微升)2.5微升，2.5mM dNTPs 2微升，Taq酶(5单位/微升)0.2微升，模板DNA20纳克，加水至25微升。SSR反应程序为DNA 95℃预变性5min后，[(95℃变性30s，50℃退火30s，72℃延伸展30s)循环35次]，最后72℃延伸10min。