[发明专利]一种玉米耐盐基因及其分子标记与应用

说明书

本发明提供了一种玉米耐盐基因及其分子标记与应用。本发明选择具有耐盐表型的F₂材料和盐敏感表型的F₂材料，利用BSR‑seq技术将玉米耐盐基因初定位在基因组1号染色体167Mb‑183Mb的物理区间。再利用京724×D9H的3635个F₂材料和图位克隆技术将耐盐基因精细定位到129kb(Chr1:180862086‑180991157，B73 RefGen_v3)的区间内。对此区间内的基因进行序列分析、功能注释分析和突变体等位测验验证鉴定到GRMZM2G098494为耐盐基因，命名为ZmST1，并开发该基因的分子标记，可用于玉米耐盐性状的早期预测、筛选，以及筛选耐盐种质资源。

技术领域

本发明涉及作物分子标记辅助育种技术领域，特别是涉及一种玉米耐盐基因及其InDel分子标记及其应用。

背景技术

玉米是重要的粮食、饲料和经济农作物。然而，其为盐敏感农作物。全球有20％以上的耕地为盐害地，严重制约着玉米的生长、发育及产量(Munns等,2008,Annual Reviewof Plant Biology 59：51-681)。随着可耕地面积的逐渐减少，耐盐玉米种质资源的开发及利用愈加迫切及必要。因此，如何提高玉米耐盐性，培育耐盐玉米新品种是全球亟待解决的问题，对玉米产业的长期发展具有重要意义。

遗传因素是造成不同玉米材料耐盐性差异的根本原因。大量的育种及生产实践都证明不同玉米材料的耐盐性存在着广泛的遗传变异，故而，利用现有种质资源挖掘耐盐基因，开发耐盐功能标记，进而通过分子标记辅助选择的手段选育耐盐优良自交系和杂交种，对玉米育种具有重要意义。

目前，植物耐盐基因研究已取得大量进展。拟南芥模式作物中，其耐盐性主要由三条信号通路介导：SOS信号通路维持离子平衡，丝裂原活化蛋白激酶信号通路介导渗透平衡，和抗氧化系统调节氧化还原平衡。其中，SOS信号通路由SOS1,SOS2和SOS3三个成员构成，Ca²⁺与SOS3蛋白结合后，与SOS2相互作用形成SOS2-SOS3激酶复合物，通过磷酸化激活Na⁺/H⁺逆向转运蛋白SOS1，使SOS1发挥将Na⁺离子转运出细胞膜外的作用，从而减少Na⁺毒性(Zhu,2001,Trends in Plant Science 6:66-71；Zhu,2016,Cell 167:313-324)。在水稻和小麦中，分别克隆到编码Na⁺离子特异性转运子的基因OsSKC1(Ren等，2005，NatureGenetics 37:1141-1146)和TmHKT1；5-A(Munns等,2012,Nature Biotechnology 30:360-364)，并已应用于育种实践中。

作物在长期进化过程中，形成了复杂的耐盐机制，涉及的基因较多。为了能够有效地、针对性地改变农作物的耐盐性，迫切需要挖掘新的耐盐基因，开发功能标记，为分子标记辅助育种提供技术支撑。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种玉米耐盐基因及其应用。

本发明的第二个目的在于提供与玉米耐盐性状相关的InDel分子标记，及扩增该分子标记的特异性引物对。

本发明的第三个目的是提供上述分子标记的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：