[发明专利]一种水稻核雄性不育基因OsNP1基因型的特异性分子标记及其应用

说明书

本发明公开了一种水稻核雄性不育基因OsNP1基因型的特异性分子标记及其应用，所述应用是通过特异性分子标记OsNP1‑SCAR实现，OsNP1‑SCAR分子标记是通过特异性引物对从水稻DNA中扩增出的核苷酸序列，扩增产物经过AvaII内切酶酶切后，相关带型能够有效区分群体内基因型，从而明确其表型。本发明是第一个针对OsNP1基因内部序列所开发的特异性SCAR标记。本发明所提供的鉴定方法，能够高通量的一次进行大量样品的鉴定，区分不育单株、杂合株，具有操作简便、低成本、特异性好以及高通量等特点，能快速应用于雄性不育材料在水稻育种中的研究，并降低育种成本。

技术领域

本发明属于作物分子遗传技术领域，更具体地说，涉及一种水稻核雄性不育基因OsNP1基因型的特异性分子标记及其应用。

背景技术

水稻是人类最主要的粮食作物之一，全球约有一半以上人口以水稻为主食。中国的水稻种植面积约占全世界的23％左右，但目前中国的水稻产量却占全世界的37％左右。从国内来看，水稻种植面积约占全国粮食作物面积的30％，产量接近粮食总产量的一半。从平均单位面积产量上来看，水稻比整个粮食作物高出45.17％，其中一个重要因素就是水稻雄性不育系的发掘并不断推广和利用。雄性不育常指雄蕊发育缺陷，不能产生有功能花粉或雄配子，而其雌蕊发育正常且能接受正常花粉而受精结实。水稻中经典的“三系法”制种主要也是利用核-质互作雄性不育系、保持系和恢复系来实现三系配套来配置杂种一代。雄性不育水稻可分为细胞核质互作雄性不育与细胞核雄性不育。细胞核雄性不育包括显性核不育与隐性核不育两类。其中核不育又因其育性是否受光照、温度等外界条件影响分为光(温)敏核不育和普通核不育两种类型。至今较为成功应用的是隐性光(温)敏核不育。此外，多数水稻核不育为隐性核不育，隐性核不育多受单隐性核基因控制。本专利所分析的雄性不育即为单隐性核基因控制的雄性不育突变。

研究人员利用一个命名为OsNP1的核基因，构建了一个水稻雄性不育系。OsNP1编码一个假定的葡萄糖——调节绒毡层和花粉外壁形成的甲醇-胆碱氧化还原酶；它在绒毡层和小孢子中是特异表达的。osnp1突变体植株表现出正常营养生长，但却是对环境条件不敏感的完全雄性不育(Chang et a1.，2016)。

在利用OsNP1基因进行品种选育的过程中，其杂交或回交后代中会分离出该基因的不同基因型单株，这就需要对杂交或回交后代植株进行单株基因型的检测，选择出纯合或杂合的单株，用于进一步的回交或自交。由于在DNA编码序列上，杂合Aa型和aa型仅存在数个核苷酸的差异，在检测OsNP1基因时如果采用PCR产物扩增后再测序的话，耗时长，且成本较高。因此，有必要开发针对水稻雄性不育基因OsNP1的更快捷经济的分子标记，并将其用于后代单株的分子鉴定，以达到缩短育种周期，简化操作步骤、降低检测成本等。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种水稻核雄性不育基因OsNP1基因型的特异性分子标记OsNP1-SCAR，利用该特异性分子标记设计的引物可有效对水稻OsNP1纯合突变体、野生型、杂合性进行基因型鉴定。本发明所要解决的技术问题之二在于提供所述的水稻特异性OsNP1-SCAR分子标记在水稻育种和生产中对水稻OsNP1纯合突变体、野生型、杂合性进行基因型鉴定的具体应用方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种水稻核雄性不育基因OsNP1的特异性分子标记，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的水稻核雄性不育基因OsNP1的特异性分子标记在鉴定突变位点为突变位点为第二外显子405-410bp位置的TTCCGC突变为GTCCCTC的水稻核雄性不育系、杂合型或野生型水稻中的应用。

进一步地，所述的应用包括：

1)设计所述特异性分子标记的上下游引物对；

2)利用水稻DNA为模板，使用步骤1)设计的引物对扩增所述特异性分子标记；