[发明专利]与小麦千粒重相关的基因、功能标记及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及小麦分子生物技术与育种应用领域，具体地说是一种与小麦千粒重相关的基因、分子标记及其应用

背景技术

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，因此选育高产小麦品种一直被育种家高度重视。研究证明，主要受籽粒大小性状影响的千粒重是最稳定的产量直接构成因素，小麦的千粒重每增加1g，每公顷小麦的产量将增加140-160kg（Tian et al.2006）。可见，提高小麦千粒重以增加产量是小麦最重要的育种目标之一。

功能标记是根据功能基因内部引起表型性状变异的多态性基序开发出来的一种新型分子标记，是来源于控制表型的基因序列内部，在鉴别基因序列的表型功能后，挖掘该序列中的多态性信息及对应序列的表型效应，从而开发出能够区分和预测（复）等位基因及相对性状的DNA标记（Andersen J R and L bberstedt T 2003）。由于功能标记来自基因内的功能性基序，不需要进一步验证就可以在不同的遗传背景下确定目标等位基因的有无，因此在作物遗传育种的研究应用中较传统分子标记更具高效、便捷等优势。

蔗糖非酵解型蛋白激酶是广泛存在于植物中的一类Ser/Thr类蛋白激酶，分为SnRK1、SnRK2和SnRK3三个亚家族。其中SnRK2家族基因在植物脱落酸信号转导、渗透胁迫响应、气孔开闭、矿质营养吸收以及生长发育过程中具有重要作用（Anna et al.2011）。将小麦的SnRK2家族成员转化拟南芥进行功能研究，结果表明，该基因家族成员能显著提高转基因拟南芥的抗逆性，同时改善转基因植株的碳水化合物和能量代谢，调节植株生长发育和生量的积累（Mao et al.2010；Zhang et al.2010；Zhang et al.2011）。因此，SnRK2基因家族成员可能具有影响小麦千粒重，提高小麦产量的潜在价值。目前，尚未有关于该基因家族成员影响小麦千粒重的研究报道。

因此，克隆与小麦千粒重相关基因SnRK2，开发相关的功能标记，进行单倍型分析，并与千粒重性状进行关联分析寻找优异的单倍型，对于提高小麦千粒重、获得高产小麦新品种具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是提供一种与小麦千粒重相关的基因TaSnRK2.10、与所述基因相关的功能标记开发及其应用，通过该功能标记对待测小麦品种或品系的DNA进行PCR扩增，可以快速筛选出具有较高千粒重的小麦材料。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

与小麦千粒重相关的基因TaSnRK2.10，该基因包括TaSnRK2.10-4A、TaSnRK2.10-4B和TaSnRK2.10-4D；其中所述TaSnRK2.10-4A的cDNA核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示、gDNA核苷酸序列如SEQ ID NO：4所示，所述TaSnRK2.10-4B的cDNA核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示、gDNA核苷酸序列如SEQ ID NO：5所示，所述TaSnRK2.10-4D的cDNA核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示、gDNA核苷酸序列如SEQ ID NO：6所示。

本发明克隆小麦千粒重相关基因TaSnRK2.10基因的步骤如下：

1、小麦TaSnRK2.10 cDNA序列电子克隆：（1）以NCBI提交的水稻SAPK10(Accession:AB125311)基因序列为探针，搜索小麦EST数据库，将得到的序列用DNAMAN软件拼接，对开放阅读框进行预测，以获取完整的小麦SnRK2.10cDNA序列；（2）根据得到的全长cDNA序列用Primer5软件设计并筛选出两对特异引物SnRK2.10-1和SnRK2.10-2，分别用于小麦SnRK2.10cDNA和gDNA基因克隆。