本發(fā)明涉及分子生物學(xué)以及作物遺傳育種，特別是涉及美洲狼尾草小穗籽粒產(chǎn)量相關(guān)的sv變異位點及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、美洲狼尾草(pennisetum?glaucum)是優(yōu)良的飼草，也是糧食作物。構(gòu)成產(chǎn)量的三因素有穗粒數(shù)，畝穗數(shù)和粒重。穗部性狀決定了小穗粒數(shù)，在一定程度上與產(chǎn)量有關(guān)。另一方面，穗部形態(tài)對于美洲狼尾草物種鑒定也有意義。影響美洲狼尾草穗粒數(shù)的因素有穗長、每穗小穗數(shù)以及穗密度，且都屬于數(shù)量性狀。在一定范圍下，增加每穗小穗數(shù)，可以有效的提高美洲狼尾草的產(chǎn)量。近些年來，干旱脅迫日益嚴峻，而植物在干旱脅迫條件下會導(dǎo)致減產(chǎn)和其他一系列性狀，因此在這種條件下，保障植物在干旱條件下具有更高的產(chǎn)量，便是十分重要的事情。

2、美洲狼尾草是一種重要的暖季型一年生禾本科牧草，也是世界上六大禾谷類作物之一。它具有高蛋白、高籽實、高草產(chǎn)量的特點和極強的抗逆性，能在炎熱干旱地區(qū)以及土地貧瘠地區(qū)正常生長結(jié)實，故被認為是一種優(yōu)質(zhì)的、能夠種植于我國西北等干旱地區(qū)的飼草資源和潛在能源植物。近年來人均可利用土地減少，如何在有限的土地上收獲更多的優(yōu)質(zhì)飼草以滿足大量家畜的生存需求，成為了緩解這一矛盾的關(guān)鍵。目前主要通過挖掘牧草的單產(chǎn)潛力快速選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼草新品種。穗粒數(shù)作為禾本科牧草產(chǎn)量的重要決定性因素之一，受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。深入解析影響植物調(diào)控小穗粒數(shù)的分子機制，有助于高產(chǎn)牧草新品種的選育，為草地畜牧業(yè)提供支撐。

3、近年來,隨著大量分子標(biāo)記的開發(fā)以及生物信息學(xué)的迅猛發(fā)展,應(yīng)用關(guān)聯(lián)分析方法發(fā)掘植物數(shù)量性狀基因已成為目前國際植物基因組學(xué)研究的熱點之一。關(guān)聯(lián)分析是以連鎖不平衡(linkage?disequilibrium,ld)為基礎(chǔ)的，連鎖不平衡是不同基因座位上等位基因的非隨機組合。是針對表型和基因型的變異進行直接分析，進一步將某些基因定位的方法。但是該方法具有一定的缺點，因為其主要是通過對單一的參考基因組和單核苷酸多態(tài)性(snp)進行分析。植物種內(nèi)多態(tài)性高，單一個體的參考基因組已不能涵蓋該物種的所有遺傳信息。如果僅使用單一的參考基因組進行遺傳馴化變異等的研究，可能會丟失很多有意的遺傳密碼信息，因為很多特有的序列都不在參考基因組上，同時，隨著基因組測序技術(shù)的不斷發(fā)展，使得泛基因組(pan-genome)的應(yīng)用逐漸廣泛。泛基因組即某一物種全部基因的總稱，在研究同一物種中差異巨大的不同亞種或者變種具有巨大的優(yōu)勢。泛基因組除了可以提供snp(單核苷酸多態(tài)性，snp)，還提供大量的sv(基因組結(jié)構(gòu)性變異，structuralvariation，簡稱sv)信息。sv對基因組的影響比snp大，更能用于解釋農(nóng)藝性狀群體多樣性的特征。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于鑒定美洲狼尾草小穗粒數(shù)的sv變異位點標(biāo)記，其特征在于：其位于5號染色體結(jié)構(gòu)的變異位點pgla1542300，其序列如seq?id?no:1所示。

2、本發(fā)明還提供檢測美洲狼尾草小穗籽粒數(shù)sv位點的基因型，可包括如下步驟：檢測美洲狼尾草基因組中基于pgla1542300位點的基因型，當(dāng)缺失pgla1542300位點則待測美洲狼尾草為候選的具有籽粒產(chǎn)量高特性的種質(zhì)，當(dāng)具有pgla1542300位點則待測美洲狼尾草為候選的具有籽粒產(chǎn)量低特性的種質(zhì)。

3、本發(fā)明提供一組鑒定美洲狼尾草目標(biāo)基因型引物組。

4、pgl1542300_4：ccgccgtgactagaactct?gcccagatgtaccaatgcttt

5、本發(fā)明還提供一種鑒定美洲狼尾草小穗籽粒數(shù)的方法，包括對應(yīng)引物的pcr擴增產(chǎn)物的步驟：

6、(1)提取美洲狼尾草基因組dna。

7、(2)針對pgla1542300位點設(shè)計特異性引物，用于后續(xù)pcr擴增。

8、(3)以提取的基因組dna為模板，使用設(shè)計的特異性引物進行pcr擴增，確保擴增片段包含pgla1542300位點。優(yōu)化pcr條件，如退火溫度和循環(huán)數(shù)，以確保擴增效率和特異性。并使用pcr擴增產(chǎn)物進行基因分型。

9、本發(fā)明還提供一種為檢測美洲狼尾草基因組中基于pgla1542300位點的基因型產(chǎn)品。

技術(shù)特征：

1.一種用于鑒定美洲狼尾草小穗籽粒數(shù)的分子標(biāo)記，其特征在于：所述分子標(biāo)記序列為seq?id?no:1所示。

2.一種美洲狼尾草小穗籽粒數(shù)的檢測方法，包括如下步驟：檢測美洲狼尾草基因組中基于pgla1542300位點的基因型，其序列seq?id?no:1所示；當(dāng)缺失pgla1542300位點則待測美洲狼尾草為候選的具有籽粒產(chǎn)量高特性的種質(zhì)，當(dāng)具有pgla1542300位點則待測美洲狼尾草為候選的具有籽粒產(chǎn)量低特性的種質(zhì)。

3.基于權(quán)利要求1所述標(biāo)記鑒定美洲狼尾草目標(biāo)基因的一組引物，其特征在于：所述引物為pgl1542300_4：ccgccgtgactagaactct?gcccagatgtaccaatgcttt。

4.一種基于權(quán)利要求3所述引物鑒定美洲狼尾草小穗籽粒數(shù)的方法，其特征在于，按如下步驟：

5.一種檢測美洲狼尾草基因組中基于pgla1542300位點的基因型產(chǎn)品。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鑒定美洲狼尾草小穗籽粒數(shù)的分子標(biāo)記及其應(yīng)用，其產(chǎn)量相關(guān)的變異位點，具體地說是美洲狼尾草在正常灌溉條件下小穗籽粒數(shù)的SV位點PGLA1542300，核苷酸序列如SEQ?ID?No:1所示。本發(fā)明提供該位點PGLA1542300在美洲狼尾草中的檢測引物，檢測美洲狼尾草基因組中基于PGLA1542300位點的基因型，當(dāng)缺失PGLA1542300位點待測美洲狼尾草為候選的具有籽粒產(chǎn)量高特性的種質(zhì)，當(dāng)具有PGLA1542300位點待測美洲狼尾草為候選的具有籽粒產(chǎn)量低特性的種質(zhì)。利用本發(fā)明提供的方法能夠在一定限度內(nèi)提高美洲狼尾草對籽實畝產(chǎn)預(yù)測的準(zhǔn)確性，以便快速篩選出具有高籽粒產(chǎn)量的位點的美洲狼尾草材料或品系用于育種。

技術(shù)研發(fā)人員：黃琳凱,靳雅榮,嚴海東,祝鑫,賈紀原,楊煜琛,楊丹,王小珊
受保護的技術(shù)使用者：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19