用于培育长PRL甘蓝型油菜的基因、分子标记及应用

本发明属于油菜育种及分子生物学，具体涉及一种用于培育长prl甘蓝型油菜的基因、分子标记及应用。

背景技术：

1、油菜作为全球重要的油料作物之一，其产量和品质的提升对于保障食用油供应和提高农业生产效益具有重要意义。根系是植物吸收水分和矿质养分的重要器官，其发育直接影响作物的产量和适应性。甘蓝型油菜的根系为直根系，主根较短、入土较浅，根系通常不发达，这限制了其对土壤养分的吸收和利用。因此，培育油菜根系高度发达的油菜品种，对于提高油菜的养分高效利用和增加产量具有重要意义。

2、近年来，随着测序技术的不断发展，鉴定与目标性状显著关联的遗传变异，通过分子标记辅助选择等手段，可以实现对目标性状的定向改良。全基因组关联分析(gwas)是对群体内的个体在全基因组范围进行遗传变异检测，获得基因型数据，对群体内的个体进行表型考察，获得表型数据，将基因型数据与表型数据进行统计分析，根据显著性阈值，筛选出最有可能与表型显著关联的遗传变异，鉴定与性状显著关联的候选基因。相比于人类而言，植物在自然界中含有丰富的种质资源，这些资源中含有丰富的遗传变异，为利用gwas来挖掘重要农艺性状的主效基因奠定了基础。随着测序技术的发展及各作物的参考基因组的不断发布，gwas已成为解析拟南芥、大豆及油菜等作物重要农艺性状的一种常规手段。

3、现有技术中，对甘蓝型油菜主根长(prl)相关分子标记的研究较少，更多的是对种子含油量、千粒重等其他性状关分子标记开展研究。例如，cn114736986a专利公开了一种甘蓝型油菜种子含油量性状的主效qtl位点的snp分子标记相关检测引物或探针及应用。该snp分子标记与甘蓝型油菜种子含油量性状的主效qtl位点紧密连锁，甘蓝型油菜种子含油量性状的主效qtl位点位于甘蓝型油菜的a07染色体的第11378925位碱基～第11559658位碱基之间。又如，cn114854894a公开了一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效qtl位点的snp分子标记、相关检测引物或探针、及应用，该snp分子标记与甘蓝型油菜千粒重性状的主效qtl位点紧密连锁，甘蓝型油菜千粒重性状的主效qtl位点位于甘蓝型油菜的a07染色体的第20082973位碱基～第20310902位碱基之间。

4、因此，有必要对甘蓝型油菜主根长相关基因展开探索，进一步开发可用于长prl辅助育种的分子标记。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种用于筛选和/或培育长prl甘蓝型油菜的基因，该基因与甘蓝型油菜根系发育存在显著关联，为后续长prl甘蓝型油菜品种的筛选的培育提供了支持。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、用于筛选和/或培育长prl甘蓝型油菜的基因，所述基因为bnac03g08100d。

4、进一步，所述bnac03g08100d的核苷酸序列如seq id no.1所示。

5、本发明的目的之二在于提供一种基于前述bnac03g08100d基因的分子标记，该分子标记为长prl甘蓝型油菜品种的鉴定及培育提供了支持。

6、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

7、基于前述基因的分子标记，所述分子标记位于所述bnac03g08100d内c03染色体的第3821562碱基，碱基为t或g。

8、进一步，长prl甘蓝型油菜品种携带g等位基因，短prl甘蓝型油菜品种携带t等位基因。

9、本发明的目的之三在于提供一种用于扩增前述分子标记的引物对。

10、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

11、用于扩增前述分子标记的引物对，所述引物对包括核苷酸序列如seq id no.2所示的上游引物和核苷酸序列如seq id no.3所示的下游引物。

12、本发明的目的之四在于提供一种基于前述分子标记鉴定甘蓝型油菜品种prl长短的方法。

13、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

14、前述分子标记鉴定甘蓝型油菜品种prl长短的方法，包括如下步骤：

15、(1)提取甘蓝型油菜dna；

16、(2)以步骤(1)所得dna为模板，采用前述引物对进行pcr扩增，得到扩增产物；

17、(3)使用bsphi对步骤(2)所得扩增产物进行酶切及电泳分析，鉴定出长prl甘蓝型油菜品种。

18、进一步，若扩增产物被bsphi切割成332bp和148bp两个片段，表明该甘蓝型油菜为短prl品种；若扩增产物没有被bsphi切开，含480bp片段，不含332bp和148bp片段，表明该甘蓝型油菜为长prl品种。

19、本发明的目的之五在于提供一种培育长prl甘蓝型油菜的方法。

20、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

21、培育长prl甘蓝型油菜的方法，包括如下步骤：

22、1)采用前述鉴定甘蓝型油菜品种prl长短的方法鉴定得到长prl甘蓝型油菜品种；

23、2)用步骤1)鉴定得到的长prl甘蓝型油菜品种进行育种和/或规模化种植。

24、本发明的目的之六在于提供一种前述基因、前述分子标记和/或前述引物对在筛选和/或培育长prl甘蓝型油菜品种中的应用。

25、本发明的目的之七在于提供一种前述基因、前述分子标记和/或前述引物对在鉴别甘蓝型油菜prl中的应用。

26、本发明的有益效果在于：

27、本发明通过对393份甘蓝型油菜的主根长进行考察，通过gwas鉴定到48个与prl稳定关联的遗传区域，并基于bnac03g08100d基因的功能snp开发了一个可用于长prl辅助育种的分子标记(bn_c3_rpl_marker)。该分子标记可用于鉴定和培育长prl甘蓝型油菜品种。本发明有助于揭示甘蓝型油菜根系发育的遗传机制，同时也为油菜根系的遗传改良和分子育种提供新的靶点，后续有望提高油菜的养分吸收效率和抗逆性，从而进一步推动油菜产业的发展。

技术特征：

1.用于筛选和/或培育长prl甘蓝型油菜的基因，其特征在于，所述基因为bnac03g08100d。

2.根据权利要求1所述的基因，其特征在于，所述bnac03g08100d的核苷酸序列如seqidno.1所示。

3.基于权利要求1～2任一项所述的基因的分子标记，其特征在于，所述分子标记位于所述bnac03g08100d内c03染色体的第3821562碱基，碱基为t或g。

4.根据权利要求3所述的分子标记，其特征在于，长prl甘蓝型油菜品种携带g等位基因，短prl甘蓝型油菜品种携带t等位基因。

5.用于扩增权利要求3～4任一项所述的分子标记的引物对，其特征在于，所述引物对包括核苷酸序列如seq id no.2所示的上游引物和核苷酸序列如seq id no.3所示的下游引物。

6.基于权利要求3～4任一项所述的分子标记鉴定甘蓝型油菜品种prl长短的方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若扩增产物被bsphi切割成332bp和148bp两个片段，表明该甘蓝型油菜为短prl品种；若扩增产物没有被bsphi切开，含480bp片段，不含332bp和148bp片段，表明该甘蓝型油菜为长prl品种。

8.培育长prl甘蓝型油菜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.权利要求1～2任一项所述的基因、权利要求3～4任一项所述的分子标记和/或权利要求5所述的引物对在筛选和/或培育长prl甘蓝型油菜品种中的应用。

10.权利要求1～2任一项所述的基因、权利要求3～4任一项所述的分子标记和/或权利要求5所述的引物对在鉴别甘蓝型油菜prl中的应用。

技术总结
本发明属于油菜育种及分子生物学技术领域，具体涉及一种用于培育长PRL甘蓝型油菜的基因、分子标记及应用。该基因为BnaC03g08100D，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。该分子标记位于BnaC03g08100D内C03染色体的第3821562碱基，碱基为T或G。该分子标记的检测引物如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示。本发明为油菜根系的遗传改良和分子育种提供了新的靶点，为后续长PRL甘蓝型油菜品种的鉴定和培育提供了支持。

技术研发人员：刘海疆,杜海,曲存民,陈茁,杨小丫,万华方,尹能文,赵会彦
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/10