本申请涉及一种马铃薯长日照适应基因stcdf1.4的共显性分子标记及其应用,属于分子生物学。
背景技术:
1、日照长度的季节性波动是影响马铃薯块茎形成的最重要环境因素。马铃薯起源于赤道附近的低纬度地区,其野生型对光周期极其敏感,在严格的短日照条件下结薯,而长日照条件下不结薯。stcdf1是调控马铃薯长日照结薯和生育期的关键基因,在马铃薯中已发现四个stcdf1等位基因,分别为stcdf1.1,stcdf1.2,stcdf1.3,stcdf1.4。其中,stcdf1.4基因型在长日照适应的马铃薯栽培种中分布最广,暗示着stcdf1.4具有极高的育种价值。
2、然而,由于等位基因stcdf1.1,stcdf1.2,stcdf1.3与stcdf1.4十分相似,尤其是stcdf1.2与stcdf1.4在相同的位置插入相同的碱基数(都插入7个碱基),因此,目前人们还只能通过多对引物组合以及繁琐的分析才能确定一个马铃薯品种中否确定含有stcdf1.4基因型,对鉴定stcdf1.4基因型一直缺乏有效的分子标记。
3、另外,不同的stcdf1基因型具有不同纬度的生态适应性和生育期。如果能挖掘出新的自然变异,找到新的stcdf1基因型,将丰富马铃薯育种的资源选择,更好地应对急剧变化的气候环境挑战。
技术实现思路
1、基于现有分子标记的缺点,本申请提供一种马铃薯长日照适应和生育期基因stcdf1.4的共显性分子标记,只需单独的一对引物即可快速鉴定和筛选具有stcdf1.4等位基因的马铃薯种质,鉴定工作省时省力,且不受环境因素影响,准确可靠。
2、另外,本申请还提供一个新基因stcdf1.6,该突变基因型发现于马铃薯栽培种鄂马铃薯5号中,属于自然变异。具体而言:
3、首先,本申请提供了stcdf1.4的启动子序列,进而开发了一对高效、稳定的区分stcdf1.4与其他stcdf1等位基因的共显性分子标记。该分子标记可弥补现有分子标记通过多对引物组合才能区分stcdf1.4基因型类型的缺点。
4、(1)本申请首次提供了stcdf1.4的启动子序列,并首次发现stcdf1.4的启动子与stcdf1.1、stcdf1.2和stcdf1.3的启动子相比缺失623bp。
5、(2)本申请开发了一对高效、稳定的能区分stcdf1.4与其他stcdf1等位基因的共显性分子标记(标记引物为cdf1.4-prom f/r)。该分子标记可以鉴定stcdf1.4纯合或杂合基因型,弥补现有分子标记通过多对引物组合才能区分stcdf1.4基因型类型的缺点。
6、(3)本申请提供的分子标记(标记引物为cdf1.4-prom f/r)的扩增产物特征条带大小差异较大,可通过琼脂糖凝胶电泳判定待测马铃薯是否含有stcdf1.4基因及其基因型类型,鉴定成本低,效率高,无需酶切,操作简便,能缩短马铃薯长日照适应及生育期性状种质的育种周期,有效降低育种成本。
7、(4)利用本申请提供的分子标记(标记引物为cdf1.4-prom f/r)进行辅助育种时,能够实现子代stcdf1.4基因型的准确、高效检测,同时实现马铃薯幼苗其的非破坏性检测,适用于商业化大规模育种中对stcdf1.4基因型的大量筛选及对马铃薯种质资源的stcdf1.4等位基因鉴定。
8、其次,本申请提供了一种马铃薯stcdf1新的突变等位基因stcdf1.6其序列,进而开发了鉴定stcdf1.6的caps标记。
9、(1)本申请首次发现马铃薯长日照适应及生育期新等位基因stcdf1.6,为本领域增加了适应不同纬度的stcdf1基因型多态性。
10、(2)本申请首次通过转基因实验验证了stcdf1.6在长日照条件促进结薯的功能,丰富了长日照适应性基因的育种选择。
11、(3)本申请开发了一对caps分子标记用于检测stcdf1.6基因型,准确性高,特异强,可快速实现待测材料的筛选和基因分型,在马铃薯光周期育种及分子标记辅助育种方面具有广阔的应用前景。
12、最后,本申请提供了一种试剂盒,能同时检测stcdf1.4和stcdf1.6,可极大方便长日照适应马铃薯种质的选育及分子标记辅助育种。
1.一种试剂或试剂盒,其特征在于,包括检测马铃薯stcdf1的启动子有无大片段缺失的制剂。
2.如权利要求1所述的试剂或试剂盒,其特征在于,马铃薯stcdf1为
3.如权利要求1或2所述的试剂或试剂盒,其特征在于,所述检测马铃薯
4.如权利要求3所述的试剂或试剂盒,其特征在于,进一步包括检测
5.一种启动子,其特征在于,所述启动子的序列如seq id no 1所示。
6.一种分子标记引物对,所述引物对的序列为:
7.权利要求1-4之一所述的试剂或试剂盒,权利要求5所述的启动子,或权利要求6所述的分子标记引物对在鉴定马铃薯stcdf1.4中的用途。
8.如权利要求8所述的用途,其特征在于,所述鉴定马铃薯stcdf1.4包括确定马铃薯中是否含有stcdf1.4基因、或鉴定stcdf1.4纯合基因型或杂合基因型。
9.权利要求1-4之一所述的试剂或试剂盒,权利要求2所述的启动子,或权利要求3所述的分子标记引物对在马铃薯辅助育种或品种改良中的用途。
10.如权利要求9的用途,其特征在于,所述马铃薯辅助育种或品种改良包括马铃薯长日照适应或早、中、晚熟品种分子标记辅助育种;筛选马铃薯长日照适应或早、中、晚熟种质资源;或鉴定马铃薯长日照适应或生育期性状。
