[发明专利]一种筛选高气孔密度、高光合效率杨树的分子标记及其方法和应用

说明书

本发明公开了一种筛选高气孔密度、高光合效率杨树的分子标记，所述分子标记为SNP分子标记组合，由SNP1和SNP2两个SNP位点组成，其中，所述SNP1位于杨树基因组ALMT12基因下游第1182位碱基，具有A/T多态性；所述SNP2位于杨树基因组WRKY32基因上游第94位碱基，具有A/C多态性，上述两个位点组成的分子标记组合，能够在杨树幼苗期精准高效地筛选高气孔密度以及高光合效率的树种，缩短杨树育种周期。本发明还公开了用于检测上述分子标记的引物组及其应用、标记的获得方法、预测杨树气孔密度和光合效率的方法及杨树遗传改良方法等，能够显著提高杨树优异种质资源的选育效率。

技术领域

本发明属于植物分子育种技术领域，具体涉及一种快速、精准筛选高气孔密度、高光合效率杨树的分子标记、试剂盒及其辅助育种方法和应用。

背景技术

杨树是一种在全球广泛分布的工业用材与生态树种，是世界人工林建设的第一大树种，具有早期速生、适应性强、分布广、品种多、易杂交、易改良遗传性、易繁殖等优点，广泛应用于集约栽培，是再生生物资源和森林碳汇的重要组成部分。光合作用直接影响森林生物量的积累，是决定林木生产力最重要的生理过程之一。

气孔是植物叶片或茎表面的小气孔，由一对保卫细胞组成，气孔作为树木与外界进行气体交换的直接通道，能够平衡叶片内部的水分蒸腾与碳获取。气孔表型的多样性，尤其是其密度的改变，可以改变光合作用的效率，从而影响植物内部光合色素的积累和生长发育。因此，对杨树的气孔密度及光合效率进行遗传改良，具有十分重要的理论及应用价值。

但是，杨树作为多年生树种，如果以传统的杂交育种方式进行遗传改良，需要经过杂交、回交等多个世代，耗费时间较长且表型选育稳定性差。随着现代分子育种技术的不断发展，从分子水平对杨树进行遗传改良成为一种新的趋势。

单核苷酸多态性(SNP)标记指由基因组单核苷酸变异引起的DNA序列多态性，被公认为是最新的第三代DNA分子标记，以广泛应用于基因定位、克隆、遗传育种以及遗传多样性等研究领域。然而，受到不同实验群体的遗传背景差异、奠基者效应、多基因互作效应、基因-环境互作效应、不完全选择/平衡选择效应、遗传标记数量的限制以及连锁不平衡等因素的干扰，导致目前杨树气孔密度、光合效率遗传改良实践中仍然缺少功能明确、效应显著的、可直接应用的分子标记。

因此，有必要发掘通用的、效应显著的、准确的、与杨树气孔密度和光合效率相关的分子标记，以提高杨树目标性状的选育精度和杨树优异种质资源的选育效率。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，通过全基因组关联分析的方法，发掘了与杨树气孔密度和光合效率显著相关的分子标记，同时获得了与气孔密度和光合效率相关的分子标记的基因型组合类型，能够在分子水平对杨树的气孔密度和光合效率做出精准评价，在杨树幼苗期精准、高效地筛选高气孔密度、高光合效率杨树品种，缩短杨树育种周期。此外，还提供了用于检测分子标记的引物组及其应用等，能够早期、快速、低成本、有效的预测杨树的气孔密度和光合效率，为杨树分子标记辅助选择育种提供了有效手段，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，提供了一种筛选高气孔密度、高光合效率杨树的分子标记，所述分子标记为SNP分子标记组合，其由SNP1和SNP2两个SNP位点组成，

其中，所述SNP1位于杨树基因组ALMT12基因下游第1182位碱基，具有A/T多态性；

所述SNP2位于杨树基因组WRKY32基因上游第94位碱基，具有A/C多态性。

第二方面，提供一种了用于检测第一方面所述分子标记的引物组，所述引物组包括用于扩增SNP1位点的引物对和用于扩增SNP2位点的引物对，