[发明专利]小麦旗叶宽基因TaFLW1的分子标记WGRB125及其应用

说明书

技术领域

本发明属于作物育种学领域，涉及小麦旗叶宽基因TaFLW1的分子标记及其应用。

技术背景

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，其产量对人类的食品安全不可或缺。小麦产量是一个复杂的性状，不仅受到产量三要素的直接影响，还与其它方面密切相关，比如源-库关系(Cui et al.2003)。叶片作为“源”的主要器官，对小麦的产量潜力具有重要影响。其中，最顶层旗叶的光合作用占所有叶片光合产量的45–58％。在籽粒灌浆期，旗叶光合作用产生的碳水化合物对籽粒干物质积累的贡献为41–43％，是向穗部提供同化物的最重要来源，对籽粒产量的形成起着十分关键的作用(Sharma et al.2003)。许多研究表明，旗叶大小包括长、宽、面积等性状与穗粒数、千粒重、穗粒重、单株产量等产量性状间存在显著的正相关，其中尤以旗叶宽、旗叶面积对穗粒数、穗粒重和千粒重的影响最为明显(Fu et al.2001；Mei et al.2003；Wang and Zhang 2004；Khaliq et al.2008)。

由于旗叶相关性状对作物产量的重要影响，目前在水稻、大麦等作物上都开展了与旗叶大小相关QTL的初步定位和精细定位研究，并且分析了旗叶性状与产量间的关系，为作物高产提供了帮助(Yue et al.2006；Yoon et al.2006；Tong et al.2007；Xue et al.2008；Farooq et al.2010；Wang et al.2011)。在小麦上也较早地开展了旗叶性状与产量性状相关性方面的研究以及产量性状QTL的定位工作，但关于旗叶大小的遗传定位研究报道较少。Jia et al(2013)利用望水白×南大2419重组自交系群体在小麦5A染色体上定位到一个旗叶宽主效QTLQflw.nau-5A，可解释28.7–35.6％的表型变异，且在三次实验中LOD值均在10.0以上。Qflw.nau-5A的宽叶等位基因来自南大2419，窄叶等位基因来自望水白。Xue et al.(2013)利用从近等基因系衍生的次级F₂群体中筛选和鉴定重组体的方法将Qflw.nau-5A精细定位到相距0.2cM的Xgwm415–Xwmc752区段，并将其命名为TaFLW1。遗传分析表明该基因为半显性基因。

Xue et al.(2011)在TaFLW1的相邻区段Xgwm304–Xgwm415定位到一个抗赤霉病主效QTL Fhb5，其抗病等位基因来自望水白。Xue et al.(2010)将来自望水白的Fhb5区段回交导入到感病品种绵阳99-323和PH691后发现，尽管育成的近等基因系的赤霉病抗性得到明显改良，但其旗叶宽比轮回亲本减少了3毫米左右。这些结果表明，窄叶等位基因Taflw1与抗赤霉病等位基因Fhb5紧密连锁，而宽叶等位基因TaFLW1与感病等位基因fhb5紧密连锁，这与培育高产、多抗品种的育种目标明显是相悖的。因此，有必要开发与TaFLW1共分离的分子标记用于标记辅助选择，从而减少性状间的连锁累赘，提高TaFLW1基因的利用效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供与小麦旗叶宽基因TaFLW1共分离的分子标记。本发明的另一个目的是提供与小麦旗叶宽基因TaFLW1共分离的分子标记的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

小麦旗叶宽基因TaFLW1的分子标记WGRB125，通过引物对WGRB125‐F/WGRB125R扩增小麦品种南大2419或小麦品种PH691基因组DNA，获得的扩增片段为186bp为分子标记WGRB125，该标记为共显性分子标记，与TaFLW1共分离；其中，WGRB125‐F序列如SEQ ID NO.1所示，WGRB125‐R序列如SEQ ID NO.2所示。

小麦旗叶宽基因TaFLW1的分子标记WGRB125的引物对WGRB125‐F/WGRB125R：WGRB125‐F序列如SEQ ID NO.1所示，WGRB125‐R序列如SEQ ID NO.2所示。

小麦旗叶宽基因TaFLW1的分子标记鉴定方法，用本发明所述的分子标记WGRB125的引物对WGRB125‐F/WGRB125‐R PCR扩增待检小麦基因组DNA，并检测扩增产物，如果扩增出186bp的扩增片段，则标志着待检小麦中存在宽旗叶等位基因TaFLW1；如果能够扩增出188bp的扩增片段，则标志着待检小麦中存在窄旗叶等位基因Taflw1。