本发明属于生物,具体涉及一种与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记及应用。
背景技术:
1、油茶是我国最重要的油料树种之一,与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料树种。长期以来,我国油茶育种技术相对落后,遗传改良进展缓慢。开发高效的油茶育种技术,加快油茶良种选育的进程,培育高产、优质以及抗逆性强的优良品种,是推动油茶产业健康发展的关键。因为油茶从育苗到开花结果需要经过数年的时间,通过传统育种方法对油茶果实性状进行筛选需要持续多年的追踪测定,工作量大且浪费人力物力。油茶育种周期长、效率低,主要是因为现有的育种选择方法主要依赖于基于形态学的表型鉴定方法。基于形态学的表型鉴定方法具有很多缺点:(1)形态学特征受环境因素影响大,且某些特征鉴定依赖于特定发育时期;(2)形态学鉴定依赖鉴定者的经验和知识,受主观性影响较大;(3)需要进行大量的田间观察,耗时耗力,成本高;(4)对于一些重要的抗性性状,形态学特征难以量化,影响鉴定准确性,难以满足育种选择要求。
2、随着分子标记检测技术的发展,snp标记因其数量多丰富,而且可以实现自动化高通量检测,已成主流的分子标记检测工具。在水稻、玉米、小麦等主要农作物中已有大量功能基因被克隆,基于这些基因的功能标记也被开发并广泛应用于育种材料的早期筛选。因此,snp标记的开发应用可以为油茶种质资源基因型鉴定、分子身份认证、遗传变异评价、育种选择等提供有力工具,解决油茶育种选择效率低,育种周期长的问题,有助于油茶良种选育和新品种培育。
3、油茶产量主要取决于每株果实的多少和每个果实的大小(重量),因此,油茶果实大小和重量是产量的重要构成因素。油茶鲜果重、果高、果径、果皮厚度、鲜籽重和每果籽数间呈现显著正相关关系(邢凯峰等,2024)。转录组研究发现21 个主要转录因子的表达与果实的垂直直径、水平直径和体积相关。在这些基因中,spl4、klu、abi4 和 yab1 的表达与这些果实特征显著相关(ji et al,2022)。但目前还没有定位和克隆油茶果实大小和重量相关基因的报道,也没有相关分子标记可以应用于油茶育种选择。如果在育苗早期就能直接在基因组水平上对个体进行筛选,而不依赖表型信息,则可显著提高选择效率,加快育种进程,缩短选育时间。分子标记辅助选择育种能够打破表型依赖,对目标性状进行早期筛选,能够更加精准高效地选育出产量稳定、抗性强的优良品种。因此通过开展油茶种质资源的基因挖掘利用研究,开发分子标记辅助育种选择,对提高油茶种质创新和新品种选育效率具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明旨在克服现有技术的不足,提供一种与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记及应用。
2、为了达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
3、所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记含有油茶基因组中的snp位点chr5:175068058的核苷酸序列,snp位点的多态性为c或t。
4、优选地,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记为含有油茶基因组中的snp位点chr5:175068058上下游各100bp的核苷酸序列。
5、更优选地,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的核苷酸序列如seqid no.1所示。
6、本发明还提供了检测上述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的试剂在油茶育种群体早期筛选中的应用。
7、优选地,所述试剂包括用于扩增含有与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的核苷酸序列的引物对。
8、优选地,所述油茶育种群体早期筛选是对油茶的果径、单果重和单果鲜籽重性状的筛选。
9、本发明还提供了扩增上述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的核苷酸序列seq id no.1的引物对在油茶育种群体早期筛选中的应用,所述引物对序列为:
10、引物x:atgatttgatgagtccgacctctag(seq id no.2);
11、引物y:atgatttgatgagtccgacctctaa(seq id no.3);
12、通用引物c:gttacatagactcgggtatgcgtgt(seq id no.4)。
13、优选地,所述应用时实现油茶育种群体早期筛选的方法包括:(1)提取待测油茶的dna;(2)利用引物对,将步骤(1)获得的待测油茶的dna进行pcr扩增,获得pcr扩增产物;(3)对pcr扩增产物进行荧光分析,若pcr扩增产物只检测到引物x对应的荧光信号,则检测位点碱基为c,待测油茶为纯合基因型;若只检测到引物y对应的荧光信号,则检测位点碱基为t,待测油茶为纯合基因型;若同时检测到引物 x与引物 y对应的荧光信号,则检测位点碱基为c:t,待测油茶为杂合基因型;杂合基因型油茶的果径、单果重和单果鲜籽重均显著大于纯合基因型油茶。
14、下面对本发明作进一步说明:
15、本发明提供了一种与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记及应用。包括了与油茶果径、单果重、单果鲜籽重相关的snp位点,以及根据该snp位点上下游序列设计的引物对。该snp分子标记可以用于油茶育种群体的早期筛选,获得果径、果重、单果鲜籽重较高的个体,从而提高油育种选择效率。
16、本发明基于snp的分子标记具有特异性高、灵敏度和稳定性强等优点,便于自动化和高通量分析,具有明显的优点:(1)snp位点在基因组中分布广泛、每条染色体都有大量的snp位点;(2)snp标记可以实现快速的通量化检测,检测成本低;(3)遗传稳定性高,可以实现数据标准化和数据共享。
17、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
18、(1)本发明提供了一个高质量的snp标记。该标记的特异性、灵敏度和分辨力高;检测样品不受环境条件影响,能够使用不同时期的油茶组织,检测结果准确、重复性和稳定性好;不同检测实验室和不同的数据结果可以相互比较验证,数据具有普适的可比性。
19、(2)本发明提供了一种与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记。该标记可以可用于油茶果径、单果重和单果鲜籽重的早期筛选。尤其在苗期筛选,可以缩短育种选择周期,减少后期表型鉴定的工作量,提高油茶育种选择效
20、总之,本发明提供一种与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记及应用,可以用于油茶育种群体的早期筛选,获得果径、单果重、单果鲜籽重较高的个体,从而提高油茶新品种的产量。该snp标记检测方法简单、成本低、通量高、不易受人为因素影响,可以解决在生育早期无法通过表型对油茶个体的产量表型进行预判的问题。
1.一种与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记,其特征在于,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记含有油茶基因组中的snp位点chr5:175068058的核苷酸序列,snp位点的多态性为c或t。
2.如权利要求1所述的与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记,其特征在于,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记为含有油茶基因组中的snp位点chr5:175068058上下游各100bp的核苷酸序列。
3.如权利要求2所述的与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记,其特征在于,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示。
4.检测与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的试剂在油茶育种群体早期筛选中的应用,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记含有油茶基因组中的snp位点chr5:175068058的核苷酸序列,snp位点的多态性为c或t。
5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记为含有油茶基因组中的snp位点chr5:175068058上下游各100bp的核苷酸序列。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于,所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述试剂包括用于扩增含有与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的核苷酸序列的引物对。
8.如权利要求4至7任一项所述的应用,其特征在于,所述油茶育种群体早期筛选是对油茶的果径、单果重和单果鲜籽重性状的筛选。
9.扩增如权利要求3所述与油茶果实大小和重量相关的snp分子标记的核苷酸序列的引物对在油茶育种群体早期筛选中的应用,所述引物对序列为:
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用时实现油茶育种群体早期筛选的方法包括:(1)提取待测油茶的dna;(2)利用引物对,将步骤(1)获得的待测油茶的dna进行pcr扩增,获得pcr扩增产物;(3)对pcr扩增产物进行荧光分析,若pcr扩增产物只检测到引物x对应的荧光信号,则检测位点碱基为c,待测油茶为纯合基因型;若只检测到引物y对应的荧光信号,则检测位点碱基为t,待测油茶为纯合基因型;若同时检测到引物 x与引物 y对应的荧光信号,则检测位点碱基为c:t,待测油茶为杂合基因型;杂合基因型油茶的果径、单果重和单果鲜籽重均显著大于纯合基因型油茶。
