一种大豆粒重主效QTLqSW20-1及其开发的Indel分子标记和应用

本发明属于大豆分子育种，具体涉及一种大豆粒重主效qtlqsw20-1及其开发的indel分子标记和应用。

背景技术：

1、预计到2050年，粮食产量至少要增加70％才能满足人口增长的需求，因此，提高产量是育种工作的重中之重。大豆(glycine max(l.)merr.)起源于中国，由祖先野生大豆(glycine soja)长期定向选择、改良驯化而成，是重要的粮食和油料作物，为人类和动物提供资源，如食用油和植物蛋白等。因此，提高大豆产量，是保障粮食安全的重要途径之一。大豆产量由单株荚数、荚粒数和百粒重三因素构成，百粒重作为大豆的重要产量构成性状之一，具有更高的遗传力，在育种中对产量的贡献最大，鉴定它的遗传位点有助于提高大豆产量和培育高产品种。

2、但是百粒重属于复杂的数量性状，遗传力较高，受多基因控制，传统育种周期长，难度大，需要耗费大量的人力物力。分子标记辅助选择(mas)育种为人们加快育种进程提供了新的途径。标记辅助选择育种是指在育种选择时通过对与功能基因相连锁的分子标记对目标性状进行间接选择。利用分子标记对数量性状基因座进行定位，是进行标记辅助选择育种的重要手段。然而目前还未有关于大豆百粒重精细定位的qtl的报道，这无疑不利于开发与主效qtl紧密连锁的分子标记，阻碍了大豆品种选育中的应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大豆粒重主效qtlqsw20-1，通过构建齐黄34×东生16重组自交系群体，在其衍生的次级群体中精细定位粒重主效qtl。

2、本发明提供了一种大豆粒重主效qtl qsw20-1，在大豆参考基因组glyma.wm82.a4.v1版本的基础上，定位于大豆第20号染色体barcsoyssr_20_0830和barcsoyssr_20_0842ssr分子标记之间。

3、优选的，所述barcsoyssr_20_0830的核苷酸序列如seq id no:1所示；

4、所述barcsoyssr_20_0842ssr的核苷酸序列如seq id no:2所示。

5、本发明提供了所述大豆粒重主效qtl qsw20-1在大豆育种中的应用。

6、优选的，所述应用中大豆育种的方法，包括以下步骤：

7、检测大豆品种或种质中与qtl qsw20-1连锁的至少一个标记，选择与优势百粒重性状相关的等位基因的单倍型的材料进行育种。

8、优选的，所述大豆品种或种质包括齐黄34、东生16、东农4号、东农44、pi602896、pi548535、pi548607、pi548499、pi548504、合航2010239、农大85213、合农66、合航10－239、东农36、黑河29、登科7、九丰7号、龙垦316、蒙豆11、东生1号、垦09-1609、圣168、东农4211、满归豆、绥农30、垦豆31、垦鉴豆4、09-1126、蒙豆7号、蒙豆19、pi548325、内豆3、垦鉴豆33、绥辐09-5016、黑河54、黑河45、九丰3、合丰42、嫩良7号、垦豆40、丰收12、垦豆30、黑河49、黑农62和吉原引3号。

9、本发明提供了所述大豆粒重主效qtl qsw20-1在开发与大豆百粒重性状相关的分子标记中的应用。

10、本发明提供了一种基于所述大豆粒重主效qtl qsw20-1开发的indel67分子标记，在大豆参考基因组glyma.wm82.a4.v1版本的第20号染色体第35897140-35897143处缺失gaa。

11、优选的，由引物对扩增得到；

12、所述引物对包括核苷酸序列如seq id no:3所示的正向引物和核苷酸序列如seqid no:4所示的反向引物。

13、本发明提供了所述indel67分子标记在大豆百粒重优势后代选择和/或品种资源鉴定中的应用。

14、优选的，所述大豆百粒重优势后代选择和/或品种资源鉴定的方法，包括以下步骤：

15、提取待鉴定大豆材料基因组dna；

16、利用引物对提取的鉴定大豆材料基因组dna进行pcr扩增，得到pcr产物；

17、将所述pcr产物的长度进行分析，当得到209bp的pcr产物，则待鉴定大豆材料具有优势百粒重性状；当得到206bp的pcr产物，则待鉴定大豆材料具有劣势百粒重性状。

18、本发明提供了一种大豆粒重主效qtl qsw20-1，在大豆参考基因组glyma.wm82.a4.v1版本的基础上，定位于barcsoyssr_20_0830和barcsoyssr_20_0842ssr分子标记之间。本发明通过构建齐黄34×东生16重组自交系群体，进行百粒重qtl初定位，检测控制百粒重主效qtl，在其衍生的次级群体中对主效qtl验证并精细定位，开发得到一种与主效qtl紧密连锁的分子标记，为有效选育大豆品种提供了基础。本发明实施例结果表明，本发明得到的qtl qsw20-1的lod值高于10，最高可解释18.10％的表型变异，因此，无论是从qtl的定位，还是qtl对表型的贡献率来看，该区间都是提高大豆产量的理想标记区间。

19、此外，大豆的产量和品质经常存在负相关的关系，即高产不优质，优质不高产，然而该区间与大粒相同的等位基因对单株粒数、单株粒重有显著的正影响，但对品质性状蛋白含量和脂肪含量无不利影响，表明该区间可以在不损失种子品质的情况下增加大豆单株产量。因此本发明的主效qtlqsw20-1，将在改良大豆产量和品质中发挥重要作用。

20、本发明提供了所述indel67分子标记在大豆百粒重优势后代选择和/或品种资源鉴定中的应用。本发明是在qtl qsw20-1区间基础上开发了一个紧密连锁的分子标记indel67。实验验证结果表明，所述indel67可用于分子标记辅助选择育种以及挖掘相关功能基因，为克服“高产不优质，优质不高产”提供有效手段。

技术特征：

1.一种大豆粒重主效qtl qsw20-1，其特征在于，在大豆参考基因组glyma.wm82.a4.v1版本的基础上，定位于大豆第20号染色体barcsoyssr_20_0830和barcsoyssr_20_0842ssr分子标记之间。

2.根据权利要求1所述大豆粒重主效qtl qsw20-1，其特征在于，所述barcsoyssr_20_0830的核苷酸序列如seq id no:1所示；

3.权利要求1或2所述大豆粒重主效qtl qsw20-1在大豆育种中的应用。

4.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述应用中大豆育种的方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述应用，其特征在于，所述大豆品种或种质包括齐黄34、东生16、东农4号、东农44、pi602896、pi548535、pi548607、pi548499、pi548504、合航2010239、农大85213、合农66、合航10－239、东农36、黑河29、登科7、九丰7号、龙垦316、蒙豆11、东生1号、垦09-1609、圣168、东农4211、满归豆、绥农30、垦豆31、垦鉴豆4、09-1126、蒙豆7号、蒙豆19、pi548325、内豆3、垦鉴豆33、绥辐09-5016、黑河54、黑河45、九丰3、合丰42、嫩良7号、垦豆40、丰收12、垦豆30、黑河49、黑农62和吉原引3号。

6.权利要求1或2所述大豆粒重主效qtl qsw20-1在开发与大豆百粒重性状相关的分子标记中的应用。

7.一种基于权利要求1或2所述大豆粒重主效qtl qsw20-1开发的indel67分子标记，其特征在于，在大豆参考基因组glyma.wm82.a4.v1版本的第20号染色体第35897140-35897143处缺失gaa。

8.根据权利要求7所述indel67分子标记，其特征在于，由引物对扩增得到；

9.权利要求7或8所述indel67分子标记在大豆百粒重优势后代选择和/或品种资源鉴定中的应用。

10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述大豆百粒重优势后代选择和/或品种资源鉴定的方法，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种大豆粒重主效QTLqSW20‑1及其开发的Indel分子标记和应用，属于大豆分子育种技术领域。本发明提供的QTLqSW20‑1定位在大豆Glyma.Wm82.a4.v1基因组版本第20号染色体上，并利用残余杂合系将区间缩小至两个SSR标记BARCSOYSSR_20_0830和BARCSOYSSR_20_0842之间，该QTLqSW20‑1与大粒相同的等位基因对单株粒数、单株粒重有显著的正影响，但对品质性状蛋白含量和脂肪含量无不利影响。同时开发了一个与百粒重相关的分子标记Indel67，可用于分子标记辅助选择育种以及提高育种群体中个体选择效率，加快育种进程。

技术研发人员：邱丽娟,孙建强,洪慧龙,张勇,孙如建
受保护的技术使用者：中国农业科学院作物科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12