[发明专利]水稻抽穗期相关基因、功能标记及应用

说明书

技术领域

本发明涉及水稻分子生物技术与育种应用领域，具体地说是一种与水稻抽穗期相关的基因、功能标记及其应用。

背景技术

抽穗期(HD)是水稻的重要农艺性状之一，决定水稻品种的季节适应性和地域适应性，合适的抽穗期是水稻高产稳产的前提和基础。因此选育合适抽穗期的水稻品种以提高水稻广适性是水稻育种的重点。目前多项研究表明，抽穗期与水稻产量性状相关联。长日照条件下，Ghd7的增强表达能推迟抽穗、增加株高和每穗粒数，而功能减弱的自然突变体能够种植到温带甚至更冷的地区。因此，Ghd7在增加全球水稻产量潜力和适应性方面有非常重要的作用(Xue W,Xing Y,Weng X,Zhao Y,Tang W,Wang L,Zhou H,Yu S,Xu C,Li X,Zhang Q(2008)Natural variation in Ghd7is an important regulator of heading date and yield potential in rice.Nat Genet 40:761–767)。长日条件下，导入Asominori中有功能的DTH8等位基因能显著增加CSSL61的抽穗期、株高和每穗粒数(Wei X,Xu J,Guo H,Jiang L,Chen S,Yu C,Zhou Z,Hu P,Zhai H,Wan J(2010)DTH8suppresses flowering in rice,influencing plant height and yield potential simultaneously.Plant Physiol 153:1747–1758)。由此可以看出，抽穗期在水稻研究中是一个重要的部分。

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。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。功能标记在水稻中的应用已经有很多报道，在水稻抗稻瘟病研究中，因为其抗性基因xa-5是隐性遗传的，因此在鉴定抗稻瘟病水稻品种时比较繁琐，后Anjiali(Anjali S,Susan R(2007)Functional markers forχα5-mediated resistance in rice(Oryza sativa,L.).Molecular Breeding,19(4):291-296.)等通过将xa-5等位基因中功能性核苷酸多态性位点转化为CAPS标记后，可以快速、直接筛选带有xa-5功能性位点的材料和变种，并且可靠性达到100％。杨杰等(杨杰，曹卿，王军，范方军，张玉琼，仲维功(2011)水稻多酚氧化酶基因功能标记的开发与应用.中国水稻科学，25(1)：37-42.)根据PPO等位基因的DNA序列差异开发的FMppo-18和FMppo-29标记，可应用于水稻种质资源鉴定、进化等研究。稻米香味受隐性基因Fgr控制，因此杂合基因型水稻不表现香味。王军(王军，杨杰，陈志德，仲维功(2008)水稻香米基因标记的开发与应用.分子植物育种，6(6):1209-1212)等设计了基于fgr基因两个等位基因的功能标记(InDel-E2、InDel-E7)，且应用此对标记不仅可以验证纯合型品系，而且对杂合型水稻品系的验证同样有效。

因此，克隆与水稻抽穗期相关基因，开发相关的功能标记，快速鉴定筛选具有早抽穗期的阳性水稻植株，对于获得水稻新品种具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供与水稻抽穗期相关的基因、与所述基因相关的功能标记开发及应用。本发明所提供的水稻抽穗期相关基因及其分子标记，可应用于检测和筛选不同抽穗期的水稻品种，可以大大加快水稻适应更广的选育进程。

本发明提供了水稻抽穗期相关基因qHD5，所述基因是如下a)或b)或c)的基因：a)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.1所示，命名为qHD5-NIL(BG1)；b)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示，命名为qHD5-NIL(XLJ)；c)与a)或b)的基因具有90％以上的同源性，且编码相同功能的蛋白质。上述基因qHD5-NIL(BG1)和qHD5-NIL(XLJ)为水稻抽穗期相关基因qHD5的两个等位基因。