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CN115181812B - 一种与小麦育种性状相关的snp位点组合及其应用 - Google Patents

一种与小麦育种性状相关的snp位点组合及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种与小麦育种性状相关的SNP位点组合及其应用，与小麦重要育种性状相关的SNP位点组合，包括99个SNP位点，每个SNP位点包含两种不同的碱基变异位点，用于检测该位点的等位基因变化，所述99个SNP位点的物理位置是小麦参考基因组IWGSC RefSeq v.2.1序列比对所确定；本发明99个SNP位点组合可应用于小麦的分子育种工作中，快速的筛分析种质资源，确定育种亲本材料是否含有优良基因和携带优异等位变异；此外，本发明采用的SNP位点组合仅仅包括99个SNP位点，位点数量少，大大降低了检测成本，更适用于进行大规模基因筛查工作。

Description

一种与小麦育种性状相关的SNP位点组合及其应用
技术领域
本发明属于分子遗传育种领域，具体涉及一种与小麦育种性状相关的SNP位点组合及其应用。
背景技术
SNP标记自问世以来，基因测序效率得到极大提高，测序的成本也出现大幅降低。
然而，小麦作为最主要的粮食作物之一，为人类提供超过20％的能量，其目前的遗传育种工作仍旧采用的是传统的表型性状评估方法，其是通过将种子种植后，观察株高、抗病等方式来获得其性状指标，其不仅周期长，效率低，还容易受环境影响，而随着SNP标记技术的快速发展，研发一种与小麦重要育种性状相关的SNP位点组合及应用，通过将SNP位点与重要育种性状进行关联分析，从而通过SNP位点的基因型判断并确定植株的重要育种性状情况，是分子生物学研究人员进行表型性状评估时优先考虑的方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的的缺陷，提供了一种与小麦育种性状相关的SNP位点组合及其应用，可用于小麦的表型形状评估。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
一种与小麦育种性状相关的SNP位点组合，包括99个SNP位点，每个SNP位点包含两种不同的碱基变异位点，用于检测该位点的等位基因变化，所述99个SNP位点的物理位置是根据小麦参考基因组IWGSC RefSeq v.2.1序列比对所确定，所述小麦参考基因组IWGSCRefSeq v.2.1序列的获得网址为https://www.wheatgenome.org/；所述SNP位点的变异信息采用染色体_物理位置参考基因型/变异等位基因型的形式进行表示；所述99个SNP位点的变异信息如下所示：
Figure GDA0004170053870000011
Figure GDA0004170053870000021
进一步的，所述育种性状包括抗病性、产量、株高、春化和穗发芽中的一种或几种。
更进一步的，所述抗病性包括抗条锈病、抗赤霉病、抗白粉病、抗叶锈病一种或几种。
一套用于检测所述99个SNP位点组合的核苷酸探针组合。
一种用于检测所述99个SNP位点组合的液相基因芯片，所述液相基因芯片含有一套用于检测所述的99个SNP位点组合的核苷酸探针组合。
一种所述的99个SNP位点组合在小麦分子辅助育种或小麦全基因组育种中的应用。
一种所述的核苷酸探针组合在小麦分子辅助育种或小麦全基因组育种中的应用。
一种所述的液相基因芯片在小麦分子辅助育种或小麦全基因组育种中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明99个SNP位点是与小麦抗病、抗穗发芽、株高、品质、产量等重要育种性状相关的SNP位点组合，其可应用于小麦的分子育种工作中，快速的分析种质资源，确定育种亲本材料是否含有优良基因和携带优异等位变异；此外，本发明采用的SNP位点组合仅仅包括99个SNP位点，位点数量少，大大降低了检测成本，更适用于进行大规模基因筛查工作。
2、本发明基因型检测采用GBTS靶向测序基因型检测技术、平台适性广、标记灵活性高、检测高效性、信息可加性、支撑便捷性和应用广谱性等特点。
附图说明
图1为本发明SNP标记在染色体上的分布图
图2为本发明SNP标记的MAF分布图；
图3为本发明SNP标记在基因结构上的分布图；
图4为本发明实施例4中育种材料关系图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种与小麦育种性状相关的SNP位点组合，包括99个SNP位点，每个SNP位点包含两种不同的碱基变异位点，用于检测该位点的等位基因变化，所述99个SNP位点的物理位置是根据小麦参考基因组IWGSC RefSeq v.2.1序列比对所确定。所述小麦参考基因组IWGSCRefSeq v.2.1序列的获得网址为https://www.wheatgenome.org/；所述SNP位点的变异信息采用染色体_物理位置参考基因型/变异等位基因型的形式进行表示；所述99个SNP位点的变异信息如下所示：
Figure GDA0004170053870000031
Figure GDA0004170053870000041
99个与小麦育种性状相关的SNP位点组合的获得方法：
步骤1、SNP位点信息的收集：
收集小麦多性状的SNP位点及基因信息进行汇总，形成数据集；
步骤2、效果验证：
对所收集的SNP位点与重要育种性状进行分析，并筛选出性状表现优良的SNP位点，去除表现不佳的SNP位点，获得本发明所述的99个与小麦重要育种性状相关的SNP位点组合。
其中，所述重要育种性状包括抗病性、产量、株高、春化和穗发芽等性状，其中抗病性包括抗条锈病、抗赤霉病、抗白粉病、抗叶锈病。
步骤3、分析99个SNP位点在染色体上的分布情况，结果见图1；对99个SNP位点进行MAF分布统计，结果见图2，分析99个SNP位点在基因结构上的分布情况，结果见图3。
实施例2：
以所获得的所述99个SNP标记位点为基础，设计检测所述99个SNP标记位点的探针获得探针组合。
实施例3：
采用实施例2制备的芯片进行功能基因检测的方法，具体步骤包括：
步骤1、样品文库的制备；
步骤2、探针杂交；
步骤2.1、探针的准备；
步骤2.2、DNA文库杂交捕获；
步骤2.3、杂交片段与杂交磁珠结合；
步骤2.4、洗脱去除未结合的DNA；
步骤3、PCR富集；
步骤5测序；
步骤6、比对；
实施例4：
一种小麦遗传分子育种的方法，包括如下步骤：
步骤a、利用实施例2所述液相基因芯片对种质资源和育种亲本材料进行功能基因检测，明确其是否含有所述99个SNP位点中的优势基因型。
步骤b、根据步骤a的测定结果，选定具有99个SNP位点中的某些优势基因型的种质资源作为亲本材料，构建杂交组合，并进行小麦育种，获得子代小麦样本；
步骤c、利用实施例2所述液相基因芯片对步骤b获得的子代小麦样本进行基因型检测，根据基因型与优势育种性状的关联关系，确定子代样本所具有的优势育种性状，并确定子代样本综合性状较佳的亲本材料，从而实现分子标记的辅助选择。
如图4所示，本实施例中选用的亲本材料为百农AK58和西农3517；其中，经基因型关联分析，百农AK58具有籽粒大小与千粒重相关位点，西农3517具有与抗条锈病相关位点；经过杂交获得的子代样本为西农401，经基因型关联分析，其具有高产抗病位点。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种与小麦育种性状相关的SNP位点组合在小麦分子辅助育种或小麦全基因组育种中的应用，其特征在于，所述SNP位点组合包括99个SNP位点，每个SNP位点包含两种不同的碱基变异位点，用于检测该位点的等位基因变化，所述99个SNP位点的物理位置是根据小麦参考基因组IWGSCRefSeqv.2.1序列比对所确定，所述SNP位点的变异信息采用染色体_物理位置参考基因型/变异等位基因型的形式进行表示；所述99个SNP位点的变异信息如下：
Figure FDA0004170053860000011
Figure FDA0004170053860000021
所述育种性状包括抗病性、产量、株高、春化和穗发芽中的一种或几种；
所述抗病性包括抗条锈病、抗赤霉病、抗白粉病、抗叶锈病一种或几种。
2.一套用于检测如权利要求1所述与小麦育种性状相关的SNP位点组合的核苷酸探针组合在小麦分子辅助育种或小麦全基因组育种中的应用。
3.一种用于检测如权利要求1所述与小麦育种性状相关的SNP位点组合的液相基因芯片在小麦分子辅助育种或小麦全基因组育种中的应用，所述液相基因芯片含有一套用于检测权利要求1所述的99个SNP位点组合的核苷酸探针组合。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014011859A2 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Molecular markers for various traits in wheat and methods of use
CN113684300A (zh) * 2021-09-03 2021-11-23 山东农业大学 一组与小麦穗粒数显著关联的snp位点及其在小麦遗传育种中的应用
CN113718052A (zh) * 2021-09-01 2021-11-30 北京市农林科学院 5000个snp位点组合的应用及小麦品种真实性身份鉴定的方法
CN114525353A (zh) * 2022-01-14 2022-05-24 西北农林科技大学 一种16K小麦全基因组mSNP区段组合、基因芯片及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014011859A2 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Molecular markers for various traits in wheat and methods of use
CN113718052A (zh) * 2021-09-01 2021-11-30 北京市农林科学院 5000个snp位点组合的应用及小麦品种真实性身份鉴定的方法
CN113684300A (zh) * 2021-09-03 2021-11-23 山东农业大学 一组与小麦穗粒数显著关联的snp位点及其在小麦遗传育种中的应用
CN114525353A (zh) * 2022-01-14 2022-05-24 西北农林科技大学 一种16K小麦全基因组mSNP区段组合、基因芯片及应用

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A SNP-based genetic dissection of versatile traits in bread wheat (Triticum aestivum L.);Mian Abdur Rehman Arif 等;《The Plant Journal》;第108卷;第960–976页 *
Genetic Mapping by Integration of 55K SNP Array and KASP Markers Reveals Candidate Genes for Important Agronomic Traits in Hexaploid Wheat;Hongchun Xiong 等;《Front. Plant Sci》;第12卷(第628478期);第1-16页 *
Molecular Characterization of 87 Functional Genes in Wheat Diversity Panel and Their Association With Phenotypes Under Well-Watered and Water-Limited Conditions;Maria Khalid 等;《Frontiers in Plant Science》;第10卷(第717期);第1-15页 *
The Wheat 660K SNP array demonstrates great potential for marker-assisted selection in polyploid wheat;Congwei Sun 等;《Plant Biotechnology Journal》;第18卷;第1354-1360页 *
基于KASP技术的小麦条锈菌SNP分子标记 开发与评价;孟岩 等;《植物保护学报》;第47卷(第1期);第65-73页 *
基于SNP 和SSR 标记的小麦品质性状的QTL 定位;黄梦豪 等;《分子植物育种》;第17卷(第12期);第3966-3973页 *
小麦茎基腐病和赤霉病抗源筛选及关联SNP位点分析;蒲乐凡 等;《麦类作物学报》;第40卷(第7期);第780-788页 *

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