[发明专利]水稻株高主效QTL qPH6位点的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传育种学领域，涉及水稻株高主效QTL位点的分子标记方法，专用于水稻品种株高的分子标记辅助改良、分子标记辅助的育种和种质资源的利用。 

背景技术

据统计，全球以稻米为主食的人口约占50%，水稻也是我国最重要的粮食作物之一，提高水稻单产和总产量对于保障我国的粮食安全，具有举足轻重的作用。优良的株型是超高产的骨架，而株高是水稻重要的株型组成因子，与产量和抗倒伏性密切相关。株高超过一定范围易倒伏而减产，但株高过矮，抗倒伏性有所提高，但植株的生长量往往又不足。通过比较不同学者提出的水稻高产模型的具体指标和参数也可以发现，株高始终都是最重要的指标之一。例如，黄耀祥院士提出的“半矮秆丛生快长超高产株型模式”的株高要求为80-90cm左右；袁隆平提出的籼型杂交稻超高产品种的株高为100cm，其中秆长70cm；周开达提出的“重穗型”模式中的株高指标为120cm；另外，我国粳型超级稻株型设计中的株高指标为95～105cm。我国在20世纪50年代后期利用水稻矮秆基因率先育成高产抗倒品种，出现了第一次“绿色革命”。在这一过程中，新品种的选育主要是围绕着以利用矮秆基因sd1为基础，通过株型改良而进行的。因此，水稻株高基因的定位、克隆及其遗传调控的分子机理一直是研究的热点。 

至今，已报道的水稻矮秆(包括半矮秆)突变体超过80个，通过各种途径和方法，鉴定出的水稻株高相关基因也超过110个。这些基因的分离有助于研究水稻株高调控的分子机制，但遗传效应一般为一因多效，而且负效应很多，除半矮秆基因sd1外，其它位点水稻育种中应用价值几乎为零。同一矮秆基因的过度利用潜伏着由遗传单一而带来的风险，综合性状也很难得到超越。和质量性状位点相比，水稻株高相关的QTL位点研究要缓慢得多，而且多集中于QTL分析阶段，实现QTL精细定位的有qCL1、Qph1、qPH3、PH1和qPH7等。张启发院士领衔的科研小组通过图位克隆的策略分离到2个同时控制水稻株高、抽穗期和每穗粒数的QTL，命名为Ghd7和Ghd8，分别编码一个CCT结构域蛋白和CCAAT-boxbinding蛋白复合体的一个亚基。另外，qGP5-1编码一个包含ATPase结构域的Hsp70蛋白，通过控制细胞分裂同时调控水稻的株高和每穗粒数。总的来说，水 稻株高相关QTL位点精细定位和克隆的数目太少，极大地限制了水稻株型和高产分子育种的开展，因此，急需加强水稻株高相关数量性状位点的分离工作。 

申请者研究期间构建了以粳稻Balilla为受体亲本、籼稻Dular为供体亲本的回交导入群体，利用其和受体亲本杂交自交衍生的分离群体，开展株高的QTL定位，并对主效QTL qPH6进行遗传行为分析。进一步将基因定位在41kb的区域内，并找到了两个与目的基因紧密连锁的标记。 

发明内容

1、要解决的技术问题 

本发明的目的是提供水稻株高主效QTL位点的分子标记方法。通过检测与株高主效基因位点连锁的分子标记，可以确定有无控制株高的主效基因位点导入到育种品系中，提高水稻株高和产量的目的性与有效性；提高该性状的选择效率、加快育种进度。 

2、技术方案 

本发明的与水稻株高QTL qPH6紧密连锁的分子标记，即水稻株高主效基因位点qPH6的分子标记是S6-334和S6-10，其对应的引物如表1： 

表1 

本发明还提供了与水稻株高QTL qPH6紧密连锁的分子标记在水稻株高选育、鉴定和选育水稻矮秆品种中的应用。 

本发明还公开了一种鉴定和选育水稻矮秆品种的方法，包括步骤如下： 

（1）DNA的提取：取水稻幼嫩叶片，CTAB法提取基因组DNA。 

（2）标准PCR扩增体系的建立：以表1中的任意一对标记，对待测水稻全基因组DNA为模板，PCR扩增。 

（3）扩增DNA片段检测分析：PCR产物经3%的琼脂糖凝胶电泳检测，如 果标记S6-334能扩增出340bp片段，说明该单株基因型为qph6，如果能扩增出346bp片段，说明该单株基因型为qPH6，如果扩增出杂合带型，说明该单株基因型为qPH6qph6；用分子标记S6-10扩增出257bp片段，说明该单株基因型为qph6，如果能扩增出286bp片段，说明该单株基因型为qPH6。如果扩增出杂合带型，说明该单株基因型为qPH6qph6。