玉米第9號染色體穗行數(shù)主效qtl的分子標記及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種玉米第9號染色體穗行數(shù)主效QTL的分子標 記及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 玉米是重要的糧食、飼料和經(jīng)濟作物,根據(jù)國家糧油信息中心公布的數(shù)字,2014年 中國玉米播種面積達3620萬公頃,成為我國第一大糧食作物,在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟 發(fā)展中占有越來越重要的地位。但隨著人口的不斷增加和耕地資源的不斷減少,提高玉米 單位面積籽粒產(chǎn)量仍是我國玉米生產(chǎn)上越來越迫切的任務(wù)。
[0003] 在特定的種植密度下,單位面積的產(chǎn)量由玉米單穗籽粒產(chǎn)量與穗數(shù)組成,而單穗 籽粒產(chǎn)量又由穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重組成。可見,產(chǎn)量是一個非常復(fù)雜的性狀,直接對產(chǎn) 量性狀進行遺傳分析是一個非常復(fù)雜、困難的研究課題,而將產(chǎn)量性狀分解成各個產(chǎn)量組 成因子分別研究無疑是一個較好的選擇。穗行數(shù)是一個重要的產(chǎn)量組成因子,與產(chǎn)量顯著 正相關(guān),探明穗行數(shù)形成的遺傳機理有助于闡明玉米產(chǎn)量性狀形成的遺傳機理。穗行數(shù)相 關(guān)新基因的發(fā)掘,是研究其形成機制,實現(xiàn)高效常規(guī)和分子選擇,提高育種效率和效果的關(guān) 鍵。
[0004] 經(jīng)典數(shù)量遺傳學(xué)研究表明,玉米穗行數(shù)是數(shù)量性狀,與其他產(chǎn)量組成因子間存在 復(fù)雜的相互作用;并且性狀受多基因控制,基因間存在復(fù)雜的相互作用,且性狀的表現(xiàn)容易 受到環(huán)境的影響。Anederon早在1944年就強調(diào):"穗行數(shù)便于準確計量,是一個研究數(shù)量性 狀的好模型"。穗行數(shù)易于統(tǒng)計的特點使早期的許多學(xué)者都以其為模型研究遺傳規(guī)律。19 世紀四十年代,Emerson選取一套穗行數(shù)都是12的玉米自交系,進行多年的種植,并進行材 料間的單交、雙交,發(fā)現(xiàn)穗行數(shù)性狀既穩(wěn)定又有變化。此后,研究者采用不同的世代、雙列雜 交等方法對玉米穗行數(shù)性狀進行數(shù)量遺傳分析。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的第一個目的是提供一種用于鑒定或輔助鑒定玉米穗行數(shù)性狀的引物對。
[0006] 本發(fā)明所提供的用于鑒定或輔助鑒定玉米穗行數(shù)性狀的引物對,為能夠擴增得到 如下DNA片段的引物對:所述DNA片段是以玉米基因組DNA為模板,采用序列表中序列1和 序列2所示引物對進行PCR擴增所得的DNA片段。
[0007] 在本發(fā)明中,所述引物對具體由序列表中序列1和序列2所示的兩條單鏈DNA組 成。
[0008] 所述引物對的制備方法也屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0009] 所述引物對的制備方法,包括將所述兩條單鏈DNA分別單獨包裝的步驟。
[0010] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種用于鑒定或輔助鑒定玉米穗行數(shù)性狀的試劑盒。
[0011] 本發(fā)明所提供的用于鑒定或輔助鑒定玉米穗行數(shù)性狀的試劑盒,含有所述引物對 和如下中的至少一種:dNTP、DNA聚合酶和PCR擴增緩沖液。
[0012] 所述試劑盒的制備方法也屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0013] 所述試劑盒的制備方法,包括將引物對和如下中的至少一種分別單獨包裝的步 驟:dNTP、DNA聚合酶和PCR擴增緩沖液。
[0014] 本發(fā)明的第三個目的是提供一種鑒定或輔助鑒定玉米雜交后代的穗行數(shù)性狀的 方法。
[0015] 本發(fā)明所提供的鑒定或輔助鑒定玉米雜交后代的穗行數(shù)性狀的方法,具體可包括 如下步驟:
[0016] (al)分別以玉米A、玉米B以及由所述玉米A和所述玉米B雜交而來的玉米雜交 后代群體中的每個個體的基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和序列2)分別進行 PCR擴增,得到所述玉米A的PCR產(chǎn)物、所述玉米B的PCR產(chǎn)物以及所述玉米雜交后代群體 中的每個個體的PCR產(chǎn)物;
[0017] 所述玉米A的穗行數(shù)多于所述玉米B的穗行數(shù);
[0018] (a2)將所述玉米A的PCR產(chǎn)物、所述玉米B的PCR產(chǎn)物以及所述玉米雜交后代群 體中的每個個體的PCR產(chǎn)物分別進行電泳,根據(jù)電泳結(jié)果按照如下確定所述玉米雜交后代 的穗行數(shù)性狀:與所述玉米A的PCR產(chǎn)物的電泳條帶的帶型相同的所述玉米雜交后代的穗 行數(shù)多于或候選多于與所述玉米B的PCR產(chǎn)物的電泳條帶的帶型相同的所述玉米雜交后 代。
[0019] 本發(fā)明的第四個目的是提供一種從玉米雜交后代群體中獲得穗行數(shù)相對較高的 個體的方法。
[0020] 本發(fā)明所提供的從玉米雜交后代群體中獲得穗行數(shù)相對較高的個體的方法,具體 可包括如下步驟:
[0021] (bl)分別以玉米A、玉米B以及由所述玉米A和所述玉米B雜交而來的玉米雜交 后代群體中的每個個體的基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和序列2)分別進行 PCR擴增,得到所述玉米A的PCR產(chǎn)物、所述玉米B的PCR產(chǎn)物以及所述玉米雜交后代群體 中的每個個體的PCR產(chǎn)物;
[0022] 所述玉米A的穗行數(shù)多于所述玉米B的穗行數(shù);
[0023] (b2)將所述玉米A的PCR產(chǎn)物、所述玉米B的PCR產(chǎn)物以及所述玉米雜交后代群 體中的每個個體的PCR產(chǎn)物分別進行電泳,選取所述玉米雜交后代群體中與所述玉米A的 PCR產(chǎn)物的電泳條帶的帶型相同的個體,即為或候選為所述玉米雜交后代群體中所述穗行 數(shù)相對較高的個體。
[0024] 對于上述兩種方法,在本發(fā)明中,所述玉米A具體為玉米自交系B73 ;所述玉米B 具體為玉米自交系西五211。相應(yīng)的,所述玉米雜交后代群體具體為由玉米自交系B73和玉 米自交系西五211雜交而來的玉米雜交后代群體。
[0025] 當然,所述玉米A也可為除玉米自交系B73外符合條件A的任一品種的玉米;所述 條件A為:以基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和序列2)進行PCR擴增,將所 得PCR產(chǎn)物進行電泳,電泳條帶的帶型與參照帶型A相同;所述參照帶型A為以玉米自交系 B73的基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和序列2)進行PCR擴增,將所得PCR產(chǎn) 物進行電泳所得的帶型。如目標區(qū)段(以基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和 序列2)進行PCR擴增的擴增產(chǎn)物)與玉米自交系B73相同的RIL系。
[0026] 相應(yīng)的,所述玉米B也可為除玉米自交系西五211外符合條件B的任一品種的玉 米;所述條件B為:以基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和序列2)進行PCR擴 增,將所得PCR產(chǎn)物進行電泳,電泳條帶的帶型與參照帶型B相同;所述參照帶型B為以玉 米自交系西五211的基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和序列2)進行PCR擴增, 將所得PCR產(chǎn)物進行電泳所得的帶型。如目標區(qū)段(以基因組DNA為模板,采用所述引物 對(序列1和序列2)進行PCR擴增的擴增產(chǎn)物)與玉米自交系西五211相同的RIL系。
[0027] RIL系為RIL(RecombinantInbredLines)重組自交系,生物學(xué)中用于遺傳分析及 作圖的一類群體,由雜交后的材料經(jīng)多代自交產(chǎn)生,群體中每個株系都是純合的。
[0028] 所述玉米A和所述玉米B中,任一為母本,另一為父本。
[0029] 在上述兩種方法中,所述玉米雜交后代具體可為純合的玉米雜交后代,如RIL系、 DH系,或者純合的F2代、純合的BC代等。
[0030] 本發(fā)明的第五個目的是提供一種培育穗行數(shù)增加的玉米品種的方法。
[0031] 本發(fā)明所提供的培育穗行數(shù)增加的玉米品種的方法,是選取符合如下條件的玉米 作為親本進行育種:以基因組DNA為模板,采用所述引物對(序列1和序列2)進行PCR擴 增,將所得PCR產(chǎn)物進行電泳,電泳條帶的帶型與參照帶型A相同;
[0032] 所述參照帶型A為以玉米自交系B73的基因組DNA為模板,采用所述引物對(序 列1和序列2)進行PCR擴增,將所得PCR產(chǎn)物進行電泳所得的帶型。
[0033] 在前述三種方法中,所述PCR擴增時采用