与玉米茎秆长度紧密连锁的分子标记及其应用

本发明涉及生物中，与玉米茎秆长度紧密连锁的分子标记及其应用。

背景技术：

1、玉米(zea mays l.)是粮食、饲料和经济兼用作物，是我国唯一一个在播种面积及产量上稳步增加的农作物。近年来，全球经济有了快速的发展，预计在未来工业生产和生活上对玉米的需求量将不断增加。2021年我国玉米种植面积为4332万公顷，比上年增加206万公顷，产量高达27255万吨，约占我国粮食总产量的39.91％。

2、提高种植密度是提高玉米产量的有效途径之一，但随着种植密度的不断增大，玉米茎秆长度也增加，同时玉米倒伏也增加。据统计，我国玉米倒伏率每增加1％，平均产量降低108kg/ha，并且在籽粒灌浆期发生茎秆倒伏可减产45％-48％。倒伏不仅严重降低了玉米产量和品质，而且还会给玉米机械收获带来严重障碍，是玉米高产、稳产、优质的限制因素之一。因此，进一步解析玉米茎秆长度的遗传基础，定位茎秆长度的数量性状位点(quantitative trait loci,qtl)并开发与茎秆长度qtl位点紧密连锁的分子标记，对利用分子标记辅助选择技术改良玉米茎秆长度性状，选育抗倒伏玉米新品种、降低倒伏危害、保障玉米产量具有重要意义。

3、分子标记具有数量大，检测不受环境条件、发育时期和表达调控等因素影响以及能提供完整丰富的遗传信息等优点，已被广泛应用于种质资源鉴定、qtl定位和分子标记辅助选择等方面。插入缺失(insertion-deletion,indel)标记是常用的基于dna水平差异的分子标记之一，具体指的是两个材料中的差异，相对一个材料而言，另一个材料的基因组某些位点中有一定数量的核苷酸插入或缺失，根据其插入缺失位点，设计一些扩增这些插入缺失位点的pcr引物。利用与目的基因紧密连锁的indel标记，通过辅助回交选择，辅助系谱选择乃至全基因组选择，从而减轻连锁累赘，聚合有利基因，加快育种进程，可以有效提高选择效率和效果。

4、目前，尽管在玉米全部染色体上均有报道控制玉米茎秆长度的qtl，但开发与目标qtl紧密连锁的分子标记并申请专利应用的报道很少，且在qsl1-1区段内没有与玉米茎秆长度相关的专利报道。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何检测玉米茎秆长度性状。

2、为解决上述技术问题，本发明首先提供了检测玉米茎秆长度分子标记的物质在检测或辅助检测玉米茎秆长度性状中的应用，所述玉米茎秆长度分子标记为seq id no.3所示的dna片段和seq id no.4所示的dna片段。

3、上述应用中，所述检测玉米茎秆长度分子标记的物质可为由序列表中seq idno.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对。

4、本发明还提供了检测玉米茎秆长度性状的方法，所述方法包括：以待测玉米的基因组dna为模板，利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增，所得pcr产物序列为seq id no.3的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物序列为seq id no.4的纯合玉米的茎秆长度，所得pcr产物序列为seq idno.3的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物序列为seq id no.3和seq idno.4的杂合玉米的茎秆长度，所得pcr产物序列为seq id no.3和seq id no.4的杂合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物序列为seq id no.4的纯合玉米的茎秆长度。

5、本发明还提供了检测玉米茎秆长度性状的方法，所述方法包括：以待测玉米的基因组dna为模板，利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增，所得pcr产物大小为314bp的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物大小为262bp的纯合玉米的茎秆长度，所得pcr产物大小为314bp的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物大小为314bp和262bp的杂合玉米的茎秆长度，所得pcr产物大小为314bp和262bp的杂合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物大小为262bp的纯合玉米的茎秆长度。

6、本发明还提供了一种玉米育种方法，所述方法包括：以待测玉米的基因组dna为模板，利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增，选择pcr产物为seq id no.3的待测玉米作为亲本完成育种。

7、上文中，利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增的反应体系可为：1μl浓度为10μmo1/l的seq id no.1所示的单链dna；1μl浓度为10μmo1/l的seq id no.2所示的单链dna；1μl浓度为100ng/μl的基因组dna；5μl 2×taq pcr starmix with loading dye(北京康润诚业生物科技有限公司，货号：a012-01)；2μl ddh2o。

8、利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增的反应条件可为：95℃预变性10min；95℃变性45s，57℃退火45s，72℃延伸30s，35个循环；72℃延伸10min；4℃保存。

9、所述检测玉米茎秆长度分子标记的物质在制备检测玉米茎秆长度性状产品中的应用，也属于本发明的保护范围。

10、所述玉米茎秆长度分子标记在检测或辅助检测玉米茎秆长度性状中的应用，也属于本发明的保护范围。

11、所述玉米茎秆长度分子标记在玉米育种中的应用，也属于本发明的保护范围。

12、本发明中，所述玉米茎秆长度可为从雌穗上节基部至雌穗上节顶部的长度。

13、本发明的玉米茎秆长度分子标记与玉米茎秆长度相关，利用该分子标记可以成功鉴定玉米的茎秆长度情况，并具有简便、快速、高效、准确的优点，且重复性好，特异性高，可以用于玉米分子标记辅助育种，选育综合性状优良的玉米新品种，大大节约了育种成本，提高了育种效率。

14、下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

技术特征：

1.检测玉米茎秆长度分子标记的物质在检测或辅助检测玉米茎秆长度性状中的应用，所述玉米茎秆长度分子标记为seq id no.3所示的dna片段和seq id no.4所示的dna片段。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述检测玉米茎秆长度分子标记的物质为由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对。

3.检测玉米茎秆长度性状的方法，包括：以待测玉米的基因组dna为模板，利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增，所得pcr产物序列为seq id no.3的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物序列为seqid no.4的纯合玉米的茎秆长度，所得pcr产物序列为seq id no.3的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物序列为seq id no.3和seq id no.4的杂合玉米的茎秆长度，所得pcr产物序列为seq id no.3和seq id no.4的杂合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物序列为seq id no.4的纯合玉米的茎秆长度。

4.检测玉米茎秆长度性状的方法，包括：以待测玉米的基因组dna为模板，利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增，所得pcr产物大小为314bp的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物大小为262bp的纯合玉米的茎秆长度，所得pcr产物大小为314bp的纯合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物大小为314bp和262bp的杂合玉米的茎秆长度，所得pcr产物大小为314bp和262bp的杂合玉米的茎秆长度短于或候选短于所得pcr产物大小为262bp的纯合玉米的茎秆长度。

5.玉米育种方法，包括：以待测玉米的基因组dna为模板，利用由序列表中seq id no.1和seq id no.2所示的两条单链dna组成的引物对进行pcr扩增，选择pcr产物为seq idno.3的待测玉米作为亲本完成育种。

6.权利要求1或2中所述检测玉米茎秆长度分子标记的物质在制备检测玉米茎秆长度性状产品中的应用。

7.权利要求1或2中所述玉米茎秆长度分子标记在检测或辅助检测玉米茎秆长度性状中的应用。

8.权利要求1或2中所述玉米茎秆长度分子标记在玉米育种中的应用。

技术总结
本发明公开了与玉米茎秆长度紧密连锁的分子标记及其应用。本发明公开的与玉米茎秆长度紧密连锁的分子标记，为SEQ ID No.3所示的DNA片段或SEQ ID No.4所示的DNA片段，可利用由序列表中SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的两条单链DNA组成的引物对进行检测。实验证明，本发明的与玉米茎秆长度紧密连锁的分子标记与玉米茎秆长度相关，利用该分子标记可以成功鉴定玉米的茎秆长度情况，并具有简便、快速、高效、准确的优点，且重复性好，特异性高，可以用于玉米分子标记辅助育种，选育综合性状优良的玉米新品种，大大节约了育种成本，提高了育种效率。

技术研发人员：黄成,徐莹
受保护的技术使用者：湖南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13