[发明专利]小麦根长分子标记及其应用

说明书

本发明公开了小麦根长分子标记及其应用。本发明公开的小麦根长分子标记为二等位多态性SNP位点，其为对应于小麦基因组中序列表中SEQ ID No.1的第156位所示的核苷酸，小麦根长分子标记为C或T。实验证明，本发明的小麦根长分子标记与植株的最长根长性状显著相关，说明本发明的小麦根长分子标记与其成套引物可以检测或辅助检测小麦最长根长性状。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，小麦根长分子标记及其应用。

背景技术

小麦是世界三大粮食作物之一，为人类提供了约20％的能量。上世纪60年代，以矮化育种为标志的“绿色革命”对作物的地上部性状进行改造，使得小麦、水稻等具备了耐高水肥、抗倒伏等优良特性，进而革命性地提高了粮食产量。但“绿色革命”使粮食产量增加的同时，也带来了很多问题。比如高水肥的种植方式导致水资源的过度消耗、水体富营养化和土地退化等。尽管如此，目前小麦品种增产的速度仍不能满足世界人口快速增长的需求。人们对作物和农业技术的研究主要集中在植株地上部的生物量和籽粒产量，而根系由于不能被直接观测和选择，所以它对粮食产量的作用很大程度上被忽略了。研究发现“绿色革命”时期的现代品种与地方品种相比，根系明显减小。科学家们普遍认为根系性状的研究和改良对粮食产量的进一步提高具有巨大的潜力，是“第二次绿色革命”的关键着力点。

根是植物最重要的器官之一，它不仅可以吸收水分和营养元素传输给植物的地上部分，促进植物的生长发育，同时也对植物在土壤中的固着和与土壤微生物相互作用的重要作用。长根系有利于小麦吸收储藏在深层土壤中的水分，最大根长决定了营养和水分吸收的上线，研究表明在田间自然条件下扎根深度每增加30cm，就能够在籽粒灌浆期多吸收相当于10mm降水量的水分，使得每公顷增产0.5吨。因此，研究小麦最长根长对提高小麦产量具有重要意义。但是，土壤根系深度鉴定过程复杂繁重，而利用水培方式鉴定小麦根系简单方便。研究表明，水培条件下检测到的控制小麦根系的遗传位点在大田环境中也能发挥效应。所以，发掘水培条件下小麦最长根长相关的分子标记对小麦生产具有重要意义。

随着高通量测序技术的快速发展和小麦基因组参考序列质量的日益提高，具有极高密度的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)标记被广泛应用于小麦群体基因型的鉴定中。竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)技术是基于引物末端碱基的特异匹配来实现SNP分型及插入、缺失的检测(Insertions and Deletions,InDels)。与Taqman探针相比，KASP方法可以通过通用荧光探针来替代针对位点的荧光探针，大大节约成本。

因此，筛选出与小麦最长根长相关的分子标记，并利用该标记筛选最长根长性状优良的小麦品种，为选育高产稳产的小麦品种奠定理论基础且提供分子辅助选择手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何检测小麦的根长性状。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了小麦根长分子标记或检测所述小麦根长分子标记的物质在检测或辅助检测小麦根长中的应用；所述小麦根长分子标记为二等位多态性SNP位点，其为对应于小麦基因组中序列表中SEQ ID No.1的第156位所示的核苷酸，所述小麦根长分子标记为C或T。

所述小麦根长分子标记位于2B染色体短臂端部4cM位置处。

上述应用中，所述检测所述小麦根长分子标记的物质为成套引物，所述成套引物由名称分别为F1、F2和R的单链DNA组成；

所述F1为(b1)或(b2)：

(b1)序列表的SEQ ID No.2的第22-44位所示的单链DNA；

(b2)将SEQ ID No.2的第22-44位经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加得到的单链DNA；

所述F2为(b3)或(b4)：