[发明专利]与芝麻矮杆性状主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM5914及其应用

说明书

本发明涉及与芝麻矮杆性状主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM5914及其应用。该分子标记ZMM5914的引物序列为：ZMM5914F：5’‑CCTCGTCCTGGATCAACTTC‑3’ZMM5914R：5’‑CCGTAGAACGTACGAGACATTG‑3’其是通过利用芝麻品种中芝13(母本)和种质密蒴芝麻(父本)杂交获得F₈代重组自交系(RIL)分离群体，对其进行分子遗传连锁分析获得的。上述芝麻矮杆性状主效基因位点紧密连锁的分子标记可用于该基因位点的鉴定，辅助在芝麻植株发育早期进行育种后代筛选，辅助选择矮杆表型，目标明确，成本较低。

技术领域

本发明属于分子生物学及遗传育种技术领域，具体涉及一种与芝麻矮杆性状主效基因位点紧密连锁的分子标记及其应用。

背景技术

芝麻(Sesamum indicum L.)是世界七大油料作物之一，也是我国传统特色油料作物，各地均有种植，我国是芝麻主产国，总产量仅次于印度。芝麻种子富含不饱和脂肪酸、维生素及钙、铁、锌等微量元素，味香质优，有益于人体健康，深受人们喜爱。随着生活水平提高，我国芝麻消费持续快速增长，从2003年的59万吨到2017年的164万吨，增加了近两倍，占世界消费总量的近30％，我国已成为世界上最大的芝麻消费国。因此，提高芝麻单产，对促进我国芝麻生产发展、解决总量自给不足问题十分迫切。

在长期以单株产量优势为主的育种目标下，芝麻生产主栽品种多数为高大株型，植株高度一般180cm左右甚至更高，在高水肥和传统精耕细作条件下，可获得较好的单株产量。但随着农业生产机械化程度的提高，芝麻生产急需降低品种的植株高度，改变松散株型为紧凑株型，以通过发挥群体优势获得较高的产量，并适应机械化种植的需求。

株高作为重要的农艺性状，与作物的产量密切相关，其遗传基础、分子机理以及株高相关基因的定位与克隆等成为热门研究领域之一。“绿色革命”极大程度地推动了作物矮化育种进程，主要粮食作物如水稻、小麦、玉米等均培育出矮杆或半矮秆品种，并进行了大面积推广，解决了粮食自给难题。1959年，我国水稻育种家黄耀祥培育出了第一个杂交矮秆籼稻品种“广场矮”，成为世界水稻育种的重大突破，也为矮化育种开创了一条新途径，不仅提高了水稻的产量，同时缓解了倒伏等问题。小麦育种家Borlaug应用了矮源材料“农林10号”与抗锈病的墨西哥小麦进行杂交，育成了多个半矮秆和矮秆品种，并被引入到部分国家和地区，为小麦矮化育种做出了重大贡献，小麦半矮秆品种的成功培育和有效推广，使得世界粮食总产逐渐增长。玉米、大豆等也相继展开了利用矮化基因资源选育品种的工作，获得了耐肥、抗倒伏能力强的新品种。

此外，水稻、玉米、小麦、大麦等作物均已克隆出许多重要的矮化基因，一些重要矮化基因的应用，推动了作物矮化育种进程，提高了单位面积产量。Monna等将水稻的重要半矮秆基因sd-1定位到6kb的区间范围内，通过分析确定了该基因的编码区域。滕峰在玉米中检测到一个矮化主效位点qPH3.1，位于12.6kb区间内，并克隆到与赤霉素合成相关的候选基因ZmGA3ox2。

国内外对芝麻株高矮化性状的研究起步较晚，QTL定位相关报道较少。Wang等利用RIL群体和测序技术，定位到10个芝麻株高相关QTL，表型贡献率3.03％-23.03％，分布在5个连锁群上，其中主效位点qPH-3.3的株高矮化表型贡献率为18.07％，在qPH-3.3基因座位表现为半矮秆基因型，这是芝麻半矮秆基因位点的首次报道。国内外尚未见有关芝麻矮杆相关分子标记的研究报道。

本发明是在精细定位芝麻矮杆性状主效基因位点基础上，开发获得与其紧密连锁的分子标记，用于芝麻育种后代株高表型的分子辅助选择。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种芝麻矮杆性状的主效基因位点qPHY3-1。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种与芝麻矮杆性状主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM5914及其引物。