專利名稱：：與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)，及其該位點(diǎn)在分子育種領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：大豆百粒重、產(chǎn)量是大豆品種選育的重要目標(biāo)。根據(jù)前人研究，百粒重受多基因控制，表現(xiàn)為數(shù)量性狀遺傳(王連錚，1992)。有關(guān)基因作用方式的研究結(jié)果認(rèn)為，種粒大小的基因作用以加性效應(yīng)為主，在群體遺傳變異中占主導(dǎo)地位(Brim等，1992)，百粒重的一般配合力與特殊配合力的比值大(陳恒鶴等，1983)。據(jù)吉林省農(nóng)科院19861997年大豆吉林20百粒重調(diào)查資料表明最大值為22.4克(1996年)，最小值為17.7克(1986年)，標(biāo)準(zhǔn)差為l.18。且百粒重、產(chǎn)量受生態(tài)環(huán)境影響極大，年際間波動極大。因此通過常規(guī)方法要獲得大豆百粒重、產(chǎn)量表現(xiàn)優(yōu)良的品種、品系，選擇準(zhǔn)確性差，育種效率低，這是高產(chǎn)大豆育種進(jìn)展緩慢的主要原因之一。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種提高大豆百粒重和優(yōu)化產(chǎn)量品種的育種和生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)和方法。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)，該位點(diǎn)位于大豆的C2連鎖群，在SSR(簡單重復(fù)序列)引物位點(diǎn)Satt460和Satt202之間，當(dāng)似然值L0D>2.0時能夠在該區(qū)間檢測到控制大豆百粒重性狀基因位點(diǎn)QTI^和控制大豆產(chǎn)量性狀基因位點(diǎn)QTLpw。所述的與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)的應(yīng)用方法A、從大豆有性雜交后代的個體中提取DNA，以Satt460和Satt202為引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，雜交后代存在Satt460和Satt202分子標(biāo)記的，選育為高大豆百粒重或高產(chǎn)品系或品種；B、大豆親本的選配從現(xiàn)有大豆品種中提取DNA，以Satt460和Satt202為引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，具有Satt460和Satt202分子標(biāo)記的用來來確定大豆資源的百粒重和產(chǎn)量特性，從中選配大豆的親本。3.—種與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)在分子輔助育種領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果近年來，隨著分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)的發(fā)展，提供了一種定向快速有效的育種途徑，且在提高育種速度和加快育種進(jìn)程方面優(yōu)勢明顯。但此前在大豆育種中因?yàn)榭刂拼蠖拱倭Ｖ?、產(chǎn)量穩(wěn)定主效基因位點(diǎn)QTL挖掘的困難，至今尚未有控制大豆百粒重、產(chǎn)量穩(wěn)定主效QTL的應(yīng)用報道。本發(fā)明應(yīng)當(dāng)是處于領(lǐng)先的地位。本發(fā)明定位了與控制大豆百粒重和產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量性狀基因位點(diǎn)QTI^和QTLpw，可用引物位點(diǎn)進(jìn)行高大豆百粒重和產(chǎn)量相關(guān)輔助育種，快速高效地選擇高大豆百粒重和產(chǎn)量后代個體，選育高大豆百粒重和產(chǎn)量品種。因此本發(fā)明的與大豆百粒重和產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量性狀基因位點(diǎn)，將提高大豆百粒重和產(chǎn)量品種的育種和生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。本發(fā)明能夠克服大豆百粒重、產(chǎn)量受環(huán)境影響大，直接選擇效率低，且只能在收獲后進(jìn)行評定的缺點(diǎn)，本發(fā)明在苗期就能夠通過分子標(biāo)記對大豆品種和品系的百粒重、產(chǎn)量水平進(jìn)行預(yù)測和篩選，淘汰低產(chǎn)植株，減少人力和物力的浪費(fèi)，提高育種效率和準(zhǔn)確性。附圖1與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的位點(diǎn)。4本發(fā)明的具體實(shí)施例方式'實(shí)施例l:控制大豆百粒重、大豆產(chǎn)量的數(shù)量遺傳位點(diǎn)(QTL)的獲得(1)重組自交系的構(gòu)建及百粒重、產(chǎn)量鑒定用中國大豆栽培品種東農(nóng)594(早)和美國栽培品種Charleston(6)進(jìn)行雜交，得到雜種F,;由雜種F,代自花授粉獲得子代，通過子代單粒傳法(SSD)獲得143個F2:6代重組自交系；于2004年、2005年、2006年在哈爾濱實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，2006年在呼蘭實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、綏化實(shí)驗(yàn)點(diǎn)種植143個F2:6代重組自交系，3米行長，三次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。大豆完全成熟時，在各地的每個家系隨機(jī)抽取10株單株并摘取300粒籽粒，于105。C烘箱內(nèi)烘30分鐘，然后置70-8CTC烘箱烘干至恒重，稱豆粒干重，算出每個家系的百粒重，并收獲小區(qū)，測小區(qū)產(chǎn)量(公斤/坰)，三次重復(fù)。(2)遺傳圖譜構(gòu)建及QTL分析選取在父母本間具有擴(kuò)增多態(tài)性的SSR引物對143個家系進(jìn)行分析，根據(jù)SSR條帶在群體中的分離情況，將有母本類型條帶的個體記為"A"，有父本類型條帶的個體記為"B"，雜合的和缺失不清的記為"-"。利用Mapmaker/EXP3.0作圖軟件，構(gòu)建分子標(biāo)記連鎖圖譜。應(yīng)用Group命令進(jìn)行連鎖分析和分組(L0D=5.0)，連鎖標(biāo)記少于8個的用Compare命令進(jìn)行優(yōu)化排序，多于8個的用Ripple命令排序，錯誤檢測水平設(shè)為196,.利用Kosambi函數(shù)將重組率轉(zhuǎn)化為遺傳圖距(cM)。根據(jù)已由Cregan(1999)等定位的SSR標(biāo)記作為錨定標(biāo)記以確定相應(yīng)的連鎖。將LOD》2.0作為QTL存在的闕值，用WinQTLcartographV2.O進(jìn)行QTL定位。結(jié)果如圖l所示與大豆百粒重、產(chǎn)量緊密連鎖的數(shù)量遺傳位點(diǎn)QTI^和QTLpw(圖l)，定位于大豆的C2連鎖群，位于SSR引物位點(diǎn)Satt460和Satt202之間，與百粒重相關(guān)的QTLsw已在2004、2005、2006年哈爾濱實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、2006年呼蘭實(shí)驗(yàn)點(diǎn)被檢測到，分別能夠解釋相應(yīng)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的表型變異的18.42%、7.44%、11.12%、3.48%;與產(chǎn)量相關(guān)的QTLpw能夠在2004、2006年哈爾濱實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、2006年綏化實(shí)驗(yàn)點(diǎn)被檢測到，分別能夠解釋相應(yīng)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的表型變異的4.39%、12.19%、7.78%(表l)。表l與大豆百粒重、大豆產(chǎn)量相關(guān)的QTL<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2:控制大豆百粒重、產(chǎn)量的數(shù)量遺傳位點(diǎn)(QTL)的應(yīng)用與大豆百粒重、產(chǎn)量主效緊密連鎖的數(shù)量遺傳位點(diǎn)QTI^和QTLpw獲得后，利用中國大豆栽培品種東農(nóng)594(早)和美國栽培品種Charleston($)進(jìn)行雜交，所得的K6代進(jìn)行百粒重、產(chǎn)量水平的預(yù)測，先從各家系的葉片中分離DNA，然后利用分子標(biāo)記Satt460和SaU202對PCR擴(kuò)增，通過檢測是否存在數(shù)量遺傳位點(diǎn)(QTL)來預(yù)測這些家系所能達(dá)到的百粒重、產(chǎn)量水平，并推斷該QTL由哪個親本控制。在呼蘭、綏化、哈爾濱三個實(shí)驗(yàn)點(diǎn)種植143個F2:6重組自交系，3米行長，三次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組。大豆完全成熟時，在各地的每個家系隨機(jī)抽取10株單株并摘取300粒籽粒，稱豆粒干重，算出每個家系的百粒重，并種植小區(qū)，測算小區(qū)產(chǎn)量(公斤/坰)。并與預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對比(表l，表2，表3)。預(yù)測結(jié)果與實(shí)際結(jié)果非常吻合，并且QTI^和QTLpw由東農(nóng)594控制?；蛐团c表現(xiàn)型非常吻合(表2，表3)。采用30個品種驗(yàn)證數(shù)量遺傳位點(diǎn)QTI^和QTLpw，結(jié)果顯示根據(jù)這30個品種的QTI^和QTLpw鑒定結(jié)果與百粒重和產(chǎn)量的實(shí)際表現(xiàn)非常吻合。表2與大豆百粒重主效QTL相關(guān)的分子標(biāo)記及應(yīng)用家系Q16Q162Q160Q128Q26Q003Q65Q137Q14Q15準(zhǔn)確性64哈爾濱百2222.7223.5724.5723.13.9714.3416.8915.18.粒重(克).74768905綏化百2322.9923.0521.8722.14.0614.6717.0016.17.粒重(克).56962345呼蘭百24.24.8422.8123.6823.14.2316.19M.3616.17.粒重(克)175159Satt202V100%Satt460100%表3與大豆產(chǎn)量主效QTL相關(guān)的分子標(biāo)記及應(yīng)用家系Q75Q47Q161Q162Q33Q120Q127Q32咖Q60準(zhǔn)確性哈爾濱2892799.342689.452892.342792.67702.34745.76789.56732.62799.98產(chǎn)量7.4(公斤5/墑)綏化2992997.242794.972798.453012.76699.86789.43799.56689.56805.64產(chǎn)量7.6(公斤7/墑)呼蘭產(chǎn)3012897.342635.4442785.5562945.44707.44791.11836.44727.66809.22量(公5.2斤/墑)2Sstt20>/———一—1002%Satt46---——1000%表3分子標(biāo)記在30個品種上的驗(yàn)證和應(yīng)用百粒重(克)產(chǎn)量(公斤/墑)Satt202Satt460東農(nóng)5941黑豆800820.672771.31VV2哈99-49221.222679.453東農(nóng)81-4320.892767.89VV4黑農(nóng)4221.042689.34VV<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.一種與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)，其特征是該位點(diǎn)位于大豆的C2連鎖群，在SSR(簡單重復(fù)序列)引物位點(diǎn)Satt460和Satt202之間，當(dāng)似然值LOD≥2.0時能夠在該區(qū)間檢測到控制大豆百粒重性狀基因位點(diǎn)QTLsw和控制大豆產(chǎn)量性狀基因位點(diǎn)QTLpw。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)的應(yīng)用方法，其特征是A、從大豆有性雜交后代的個體中提取DNA，以Satt460和Satt202為弓I物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，雜交后代存在Satt460和Satt202分子標(biāo)記的，選育為高大豆百粒重或高產(chǎn)品系或品種；B、大豆親本的選配從現(xiàn)有大豆品種中提取DNA，以Satt460和Satt202為引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，具有Satt460和Satt202分子標(biāo)記的用來來確定大豆資源的百粒重和產(chǎn)量特性，從中選配大豆的親本。3.—種與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)在分子輔助育種領(lǐng)域的應(yīng)用。全文摘要與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)及其應(yīng)用。本發(fā)明的目的是提供一種提高大豆百粒重和優(yōu)化產(chǎn)量品種的育種和生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)和方法。與大豆百粒重和大豆產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量遺傳位點(diǎn)，該位點(diǎn)位于大豆的C2連鎖群，在SSR(簡單重復(fù)序列)引物位點(diǎn)Satt460和Satt202之間，當(dāng)似然值LOD≥2.0時能夠在該區(qū)間檢測到控制大豆百粒重性狀基因位點(diǎn)QTL_sw和控制大豆產(chǎn)量性狀基因位點(diǎn)QTL_pw。該位點(diǎn)用于分子育種。文檔編號C12N15/29GK101475939SQ20071014499公開日2009年7月8日申請日期2007年12月31日優(yōu)先權(quán)日2007年12月31日發(fā)明者孫德生,張忠臣,李文濱,杜玉萍,滕衛(wèi)麗,陳慶山,韓英鵬申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)