[发明专利]小麦TaGS1.1-6A启动子上的分子标记及其应用

说明书

本发明公开了小麦TaGS1.1‑6A启动子上的分子标记及其应用。所述分子标记可以鉴定小麦TaGS1.1‑6A基因启动子类型，所述TaGS1.1‑6A基因启动子类型为含有MITE插入序列的TaGS1.1‑6A^HapI或不含MITE插入序列的TaGS1.1‑6A^HapII。实验证明，所述TaGS1.1‑6A基因启动子类型为TaGS1.1‑6A^HapII的小麦，与TaGS1.1‑6A基因启动子类型为TaGS1.1‑6A^HapI的小麦相比，TaGS1.1‑6A的表达量较高、籽粒产量较高、穗粒数较多、产量较高、氮素利用效率较高。可以所述分子标记辅助小麦育种，促进氮素利用效率高、产量高的品种的育成。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中鉴定小麦TaGS1.1-6A启动子上的分子标记及其应用。

背景技术

小麦是我国和全球的主要粮食作物，提高小麦产量对于保障粮食安全具有极其重要的作用。小麦产量由单位面积穗数、穗粒数和千粒重决定，增加穗粒数是提高小麦产量的重要途径。小麦的穗粒数受遗传控制，也受环境因素影响。品种选育和水肥运筹等栽培措施可以显著增加穗粒数进而提高小麦产量。在品种选育方面，增加穗粒数一直是小麦育种家的主攻目标之一。

氮肥可以增加小麦的穗数和穗粒数，从而增加产量。因而高效吸收利用氮素有利于小麦的穗数和穗粒数的增加，从而增加小麦产量。农作物吸收利用的氮素主要是铵态氮和硝态氮。铵态氮进入植物体内后可直接用于氨基酸合成。硝态氮的利用则要先经过两步还原反应：先在细胞质中由硝酸还原酶(NR)将NO₃^-还原为NO₂^-，然后转移到叶绿体中，由亚硝酸还原酶(NiR)还原为NH₄⁺，再用于合成氨基酸。在合成氨基酸时，NH₄⁺首先由谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)催化合成谷氨酰胺(Gln)和谷氨酸(Glu)，这两种氨基酸是所有主要氨基酸、核酸和叶绿素等含氮化合物的氮素供体(Lea,1993)。可见GS催化了铵离子进入氨基酸的第一步反应，在氨基酸的合成途径中居于一个关键位置。植物中GS分为两个亚类，GS1和GS2，分别位于细胞质和叶绿体中。普通小麦的A、B和D基因组各含有3个GS1基因和1个GS2基因。在小麦的GS1基因中，只有TaGS1.1的表达受到低氮胁迫上调。挖掘小麦种质资源中GS基因的优良等位变异，对于提高小麦氮素利用效率和产量性状具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何鉴定小麦产量和氮素利用效率。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了小麦TaGS1.1-6A启动子上的分子标记。

本发明所提供的小麦TaGS1.1-6A启动子上的分子标记，为以待测小麦的基因组DNA为模板，采用引物对A1进行扩增得到的DNA分子；所述A1由名称为P1和P2的单链DNA组成，所述P1为与序列1所示的双链DNA的第2094位上游特异结合的单链DNA，所述P2为与序列1所示的双链DNA的2310位下游特异结合的单链DNA；所述待测小麦为纯合自交系。

上述分子标记的多态性可为小麦基因组中对应于序列1第2094-第2310位为序列1第2094-第2310位或缺失序列1第2094-第2310位。

序列表序列1的第2089-第2309位为TaGS1.1-6A启动子上的微型反向重复转座元件(miniature inverted-repeat transposable element，MITE)。

上述分子标记中，所述P1可为序列表序列1第2049-第2069位或序列表序列2第2038-第2058位所示的单链DNA，所述P2可为与序列表序列1第2838-第2858位所示的序列或序列2第2614-第2634位所示的序列反向互补的单链DNA。