一种检测豇豆荚长QTLQPL-2.1的KASP分子标记、引物及其应用的制作方法

专利2025-05-19  59


本发明属于分子遗传育种领域,涉及一种检测豇豆荚长的kasp分子标记、引物及其应用,尤其涉及一种检测豇豆荚长的主效qtl qpl-2.1紧密连锁的kasp类型的分子标记2_02109、2_19232,其kasp引物及育种应用。


背景技术:

1、豇豆( vigna unguiculata(l.) walp.)隶属豆科( fabaceae)菜豆族豇豆属,是我国重要的豆类蔬菜作物之一。嫩荚是长豇豆最主要的商品食用器官,荚长是其最重要的农艺性状之一。

2、豇豆不同品种的荚长变异范围非常大(10-120cm),市场上一般要求商品种的荚长超过60 cm。但目前世界范围内对豇豆荚长的遗传基础了解不多,严重制约了豇豆荚长的分子育种。

3、传统育种依据表型来进行荚长的选育,但荚长性状属于数量性状,受环境因素影响较大,因此单纯的依靠表型进行选择不仅准确率较低,且耗时费力,育种效率低。分子标记辅助育种技术则是通过基因型来选择,能有效提高选择效率,减轻田间工作量,缩短育种进程。

4、在当前使用的分子标记中,snp在基因组上分布广泛,因其具有数量多、多态性丰富的优点而逐步成为遗传育种中较理想的标记类型。snp标记可以通过重测序、芯片等方法获取基因型,其中竞争性等位基因特异性pcr分型法(kompetitive allele specific pcr,kasp),由于分型快速、准确、高通量等优点越来越成为snp基因分型的重要方法。目前,kasp分子标记在水稻、玉米、菜豆等作物上已经广泛用于遗传多样性分析、基因定位和分子标记辅助选择。但尚未有使用kasp分子标记对豇豆荚长进行分子育种的方法。


技术实现思路

1、本发明所解决的技术问题在于利用kasp分子标记进行豇豆荚长的辅助育种,提供一种检测豇豆荚长的主效qtl qpl-2.1紧密连锁的kasp类型的分子标记2_02109、2_19232,其kasp引物及育种应用。

2、该方法首先对长荚豇豆和短荚豇豆两个亲本进行重测序序列鉴定snp,将在两个亲本之间有多态的snp标记转化为kasp分子标记,根据基因组位置随机均匀挑选标记合成引物,鉴定双亲f2群体的基因型,结合f2群体荚长表型进行qtl扫描。利用荚长相关qtl边界标记扩增需要鉴定的材料,根据其基因型判断样本荚长的有利等位变异,从而为豇豆荚长性状的遗传改良提供新的技术支撑。

3、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

4、本发明一方面提供了一种检测豇豆荚长的kasp引物,所述kasp引物的标记位点为与主效qtl qpl-2.1紧密连锁的2个kasp分子标记2_02109、2_19232;

5、所述kasp分子标记2_02109位于豇豆参考基因组品种g98基因组的2号染色体23346501bp处,snp位点多态性为t/c;

6、所述kasp分子标记2_19232位于豇豆参考基因组品种g98基因组的2号染色体30057407bp处,snp位点多态性为t/c;

7、所述kasp引物的序列如下:

8、2_02109 primer1如seq id no.1所示;

9、2_02109 primer2如seq id no.2所示;

10、2_02109 primer_common如seq id no.3所示;

11、2_19232 primer1如seq id no.4所示;

12、2_19232 primer2如seq id no.5所示;

13、2_19232 primer_common如seq id no.6所示。

14、作为优选,所述kasp引物2_02109 primer1、2_02109 primer2分别连接不同的荧光基团;所述kasp引物2_19232 primer1、2_19232 primer2分别连接不同的荧光基团。

15、作为优选,2_02109 primer1连接fam基团,2_02109 primer2连接hex基团;2_19232 primer1连接fam基团,2_19232 primer2连接hex基团。

16、本发明还提供了一种用于检测豇豆荚长的试剂或试剂盒,含有权利要求1~3任一所述kasp引物。

17、本发明还提供了一种上述任一kasp引物,或上述试剂或试剂盒在检测豇豆荚长qtl中的应用。

18、本发明还提供了一种检测豇豆荚长性状的方法,包括以下步骤:

19、s1)提取豇豆植株样本基因组dna;

20、s2)以豇豆植株样本基因组dna为模板,用权利要求1~3任一所述kasp引物进行pcr扩增;

21、s3)读取pcr扩增产物的荧光信号,当荧光信号显示2_02109 primer1所带荧光基团信号,2_19232 primer2所带荧光基团信号,即可判断该样本携带短荚性状基因型;当荧光信号显示2_02109 primer2所带荧光基团信号,2_19232 primer1所带荧光基团信号,即可判断该样本携带长荚性状基因型。

22、在一些优选的实施方式中,pcr扩增体系包括2x kasp master mix试剂。

23、作为优选,pcr扩增体系为:dna 0.8μl,2x kasp master mix 0.75μl,primer mix0.05μl。

24、作为优选,pcr扩增程序为94℃预变性15分钟,94℃变性20秒,61~55℃梯度复性60秒,每个循环复性温度降低0.6℃,55℃延伸60秒,循环10次,;再94℃变性20秒,55℃复性60秒,延伸60秒,循环26次。

25、本发明还提供了一种主效qtl qpl-2.1在检测豇豆荚长中的应用,其特征在于,所述主效qtl qpl-2.1紧密连锁权利要求1所述kasp分子标记2_02109、2_19232。

26、根据本发明的kasp分子标记2_02109、2_19232信息,可以在参考基因组获取主效qtl qpl-2.1的序列。

27、本发明涉及的名称术语:

28、数量性状位点(quantitative trait loci,简称 qtl)是指在基因组中控制数量性状的基因座。

29、主效qtl是指对所研究的数量性状具有较大影响或效应较为显著的数量性状位点。

30、竞争性等位基因特异性 pcr 分型法(kompetitive allele specific pcr,kasp)是一种基于已知 snp(单核苷酸多态性)的终点荧光基因分型技术,可在 dna 样品中对特定位点上的 snp 和 indel(插入和缺失)进行精准的双等位基因检测。

31、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,简称 snp)指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的 dna 序列多态性。

32、本发明的优点及有益效果如下:

33、(1)本发明提供了一个与豇豆荚长qtl紧密连锁的snp位点2_02109、2_19232,将snp转化为kasp分子标记进行验证,并利用该标记扩增需要鉴定的材料,根据其基因型判断样本荚长的有利等位变异,从而为豇豆荚长性状的遗传改良提供新的技术支撑。

34、(2)利用本发明提供的分子标记及其引物进行不同荚长性状的辅助筛选,可以在短时间内进行高通量检测,大大节省人力物力,为豇豆遗传多样性分析、基因定位及未来的分子育种提供充足的标记资源。与传统基于表型选择相比,选择结果更准确,便于快速筛选出具有长荚性状的豇豆品种或品系,提高豇豆产量。结合kasp的选育方法也大大提高育种效率,从而加快豇豆育种进程。


技术特征:

1.一种检测豇豆荚长的kasp引物,其特征在于,所述kasp引物的标记位点为与主效qtl qpl-2.1紧密连锁的2个kasp分子标记2_02109、2_19232;

2.根据权利要求1所述的kasp引物,其特征在于,所述kasp引物2_02109 primer1、2_02109 primer2分别连接不同的荧光基团;所述kasp引物2_19232 primer1、2_19232primer2分别连接不同的荧光基团。

3.根据权利要求1所述的kasp引物,其特征在于,2_02109 primer1连接fam基团,2_02109 primer2连接hex基团;2_19232 primer1连接fam基团,2_19232 primer2连接hex基团。

4.一种用于检测豇豆荚长的试剂或试剂盒,其特征在于,含有权利要求1~3任一所述kasp引物。

5.一种根据权利要求1~3任一所述kasp引物,或权利要求4所述的试剂或试剂盒在检测豇豆荚长中的应用。

6.一种检测豇豆荚长性状的方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的检测豇豆荚长性状的方法,其特征在于,pcr扩增体系为:dna0.8μl,2x kasp master mix 0.75μl,primer mix 0.05μl。

8.根据权利要求7所述的检测豇豆荚长性状的方法,其特征在于,pcr扩增应程序为94℃预变性15分钟,94℃变性20秒,61~55℃梯度复性60秒,每个循环复性温度降低0.6℃,55℃延伸60秒,循环10次,;再94℃变性20秒,55℃复性60秒,延伸60秒,循环26次。

9.主效qtl qpl-2.1在检测豇豆荚长中的应用,其特征在于,所述主效qtl qpl-2.1紧密连锁权利要求1所述kasp分子标记2_02109、2_19232。


技术总结
本发明公开了一种检测豇豆荚长的KASP分子标记、引物及其应用。本发明发现了一种与豇豆荚长紧密相关的主效QTL Qpl‑2.1,并公开了与QTL Qpl‑2.1紧密连锁KASP类型的分子标记2_02109、2_19232,两个标记分别位于2号染色体上23346501bp和30057407bp位置。本发明根据KASP分子标记2_02109、2_19232设计了引物序列,可利用该引物序列扩增需要鉴定的材料,根据基因型和荚长表型可判断该样本是否携带控制荚长的等位变异。利用本发明提供的分子标记及其引物可实现对豇豆荚长QTL的辅助筛选,在短时间内进行高通量检测,与传统的基于表型选择相比,结果更为准确。通过KASP分子标记辅助育种,能大幅度提升育种效率,加快豇豆育种进程,便于快速筛选出长豆荚的豇豆优良品种。

技术研发人员:吴新义,汪宝根,李国景
受保护的技术使用者:湘湖实验室(农业浙江省实验室)
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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