[发明专利]一种与水稻柱头外露相关的分子标记及其筛选方法和应用

说明书

本发明公开了一种与水稻柱头外露相关的分子标记及其筛选方法和应用，该方法以高柱头外露率材料为母本，与低柱头外露率材料进行杂交；在其F₃代，选择柱头外露率表现为极高与极低的植株进行混池测序，并通过ΔSNP‑index与ED分析，定位QTL，再在该QTL内，选出非同义突变位点、无义突变位点和移码突变位点；然后，通过母本与已知种质资源库中的低柱头外露率材料进行比对分析，排除部分突变位点，并进一步利用种质资源库中的材料进行关联分析，最终找到与水稻柱头的外露性状相关的分子标记。

技术领域

本发明涉及分子标记辅助育种技术领域，尤其涉及一种与水稻柱头外露相关的分子标记及其筛选方法和应用。

背景技术

自然界中，根据性状各自的特点可将性状细分为质量性状和数量性状。质量性状在分离群体中表型呈现为不连续变异，这类性状一般是由单基因控制的，且不易受环境影响；而数量性状的遗传基础则较为复杂，在分离群体中表现为连续分布，这类性状往往由多基因调控，且易受环境因素的影响。

水稻的柱头外露也是多基因控制的数量性状，研究者利用现代分子技术和遗传连锁图谱也定位了很多控制柱头外露性状的QTL。据初步统计，有关水稻柱头性状的QTL已报道检测出50多个，包括柱头单外露率、柱头双外露率和柱头总外露率性状的QTL，但单个QTL的贡献率一般都在10％左右。

Miyata et al.(Miyata M,Yamamoto T T,Nitta N.Marker-assisted selectionand evaluation of the QTL for stigma exsertion under japonica rice geneticbackground[J].TheoreticalApplied Genetics,2007,114(3):539-548.)在籼粳F₂群体中定位到一个控制柱头外露率的QTL，qES3，该QTL位于第3染色体，其加性效应为0.20，表型贡献率为31.63％，来源于籼稻的基因增加性状值。这也是目前为止已知的对水稻柱头外露率贡献率最高的QTL。

对比发现，Yamamoto et al.(Yamamoto,T.,Takemori,N.,Sue,N.et al.QTLanalysis of stigma exertion in rice.Rice Genetics Newsletter.2003,20,33-34.)和Miyata et al.(Miyata M,Yamamoto T T,Nitta N.Marker-assisted selection andevaluation of the QTL for stigma exsertion under japonica rice geneticbackground[J].TheoreticalApplied Genetics,2007,114(3):539-548.)在第3染色体上定位的QTL是相一致的。同时值得注意地是，该区间也是已经克隆的水稻粒长基因GS3所在的位置(Fan C,Xing Y,Mao H,et al.GS3,a major QTL for grain length and weightand minor QTL for grain width and thickness in rice,encodes a putativetransmembrane protein[J].Tag.theoreticalApplied Genetics.theoretische UndAngewandte Genetik,2006,112(6):1164.)。Takano-Kai et al.(Takano-Kai N,Doi K,Yoshimura A.GS3participates in stigma exs ertion as well as seed length inrice[J].Breeding Science,2011,61(3):244-250.)通过GS3转基因的方法证明了GS3通过抑制细胞分裂，进而缩短柱头SNBP(Stigma Non-brush-shaped Part)的长度，最终降低了柱头外露。