本發(fā)明涉及生物中小麥粒長分子標(biāo)記及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植面積最大的糧食作物之一，小麥產(chǎn)量的豐欠直接關(guān)系到世界糧食安全。小麥籽粒產(chǎn)量由單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重構(gòu)成，三者關(guān)系的協(xié)調(diào)是取得小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵。作為產(chǎn)量構(gòu)成因子之一的粒重(千粒重)相對最穩(wěn)定，且受環(huán)境條件的影響相對較小，歷來被育種者所重視，提高粒重是小麥高產(chǎn)育種的重要途徑

2、籽粒重量作為重要的產(chǎn)量構(gòu)成因素，具有相對穩(wěn)定的遺傳性，其本身由多個(gè)子分量組成，包括籽粒形態(tài)參數(shù)和籽粒灌漿速率等。籽粒形態(tài)參數(shù)又可分解為粒長、粒寬、粒厚等基本構(gòu)成要素。小麥開花受精后，先受精卵分裂，子房內(nèi)形成胚乳核，并沿胚囊邊緣增殖，最后胚囊被胚乳細(xì)胞充滿，胚與胚乳組織的增殖大致同時(shí)完成。從時(shí)間上說，小麥籽粒體積的增加是先長度，后寬度和厚度。一般來說，花后12-15天，籽粒長度達(dá)最大值。長度達(dá)最大值后，寬度、厚度加速增長，此時(shí)，籽粒發(fā)育基本完成。此后開始大量積累養(yǎng)分，進(jìn)入灌漿成熟期。小麥粒重在其形成過程中受多種因素的影響，除遺傳因子外，還受到光照、溫度、養(yǎng)分等外界環(huán)境因素的影響。因此，小麥籽粒產(chǎn)量極易受花后高溫、干旱和干熱風(fēng)等外界不利因素的影響，灌漿期的高溫、弱光和干旱會導(dǎo)致小麥千粒重明顯降低。從發(fā)育的角度看，籽粒長度的形態(tài)建成要早于寬度和厚度，因此較少受后期環(huán)境因素的影響，性狀表現(xiàn)也較穩(wěn)定，有利用在育種中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題是如何鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了下述應(yīng)用。

3、indel分子標(biāo)記或檢測所述indel分子標(biāo)記的物質(zhì)的下述任一種的應(yīng)用：

4、a1)在鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度中的應(yīng)用；

5、a2)制備鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度產(chǎn)品中的應(yīng)用；

6、a3)在制備小麥育種產(chǎn)品中的應(yīng)用；

7、所述indel分子標(biāo)記是核苷酸序列為序列5的dna分子。

8、本技術(shù)中，所述籽粒長度的指標(biāo)可為十粒長或單籽粒長度。

9、所述物質(zhì)可為產(chǎn)品。所述檢測物質(zhì)可包括檢測上述indel分子標(biāo)的試劑、試劑盒和儀器。具體的說，為檢測上述indel分子標(biāo)進(jìn)行核酸體外擴(kuò)增所需的引物和/或其他試劑和儀器。

10、本技術(shù)中，序列5為genebank號為genbank:cm031193.1(06-may-2021)序列的第592704585位-622669697位。

11、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了產(chǎn)品。

12、所述產(chǎn)品為含有上述檢測所述indel分子標(biāo)記的物質(zhì)，且可為下述g1)-g3)中的任一種：

13、g1)檢測所述indel分子標(biāo)記的產(chǎn)品；

14、g2)在鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度中的應(yīng)用；

15、g3)制備鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度產(chǎn)品中的應(yīng)用；

16、g4)在制備小麥育種產(chǎn)品中的應(yīng)用。

17、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度的方法。

18、所述方法包括檢測小麥基因型來鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度：

19、所述基因型為缺失型小麥的籽粒長度長于所述基因型為插入型或雜合型小麥的籽粒長度，所述缺失型是存在上述indel分子標(biāo)記的純合型，所述插入型是不存在上述indel分子標(biāo)記的純合型，所述雜合型是存在上述indel分子標(biāo)記和不存在上述indel分子標(biāo)記的雜合型。

20、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了小麥育種的方法。

21、所述方法包括選擇基因組中含有上述indel分子標(biāo)記的純合型小麥作為親本進(jìn)行育種。

22、上文中，上述方法在小麥育種中的應(yīng)用。

23、上述的應(yīng)用、產(chǎn)品、方法中，所述育種的目的包括培育或選育籽粒長度長或短的小麥。

24、上述的應(yīng)用、產(chǎn)品、方法或應(yīng)用、產(chǎn)品或方法中，所述檢測所述indel分子標(biāo)記的物質(zhì)為如下d1)、d2)、d3)或d4)：

25、d1)含有特異性擴(kuò)增indel分子標(biāo)記的體外核酸擴(kuò)增引物；

26、d2)含有d1)所述體外核酸擴(kuò)增引物的體外核酸擴(kuò)增試劑；

27、d3)含有d1)所述體外核酸擴(kuò)增引物或d2)所述體外核酸擴(kuò)增試劑的試劑盒；

28、d4)含有d1)所述體外核酸擴(kuò)增引物、d2)所述體外核酸擴(kuò)增試劑或d3)所述試劑盒的檢測儀器。

29、所述體外核酸擴(kuò)增技術(shù)可為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(pcr)、鏈替代擴(kuò)增(sda)、連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(lcr)和依賴核酸序列的擴(kuò)增(nasba)、滾環(huán)核酸擴(kuò)增(rca)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(lamp)、依賴解旋酶的等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(hda)或qβ復(fù)制技術(shù)。

30、本技術(shù)以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(pcr)為擴(kuò)增手段，進(jìn)行多態(tài)性檢測。

31、d1)中所述特異性擴(kuò)增可通過擴(kuò)增產(chǎn)物的有無或者通過擴(kuò)增產(chǎn)物的有無再結(jié)合探針等輔助試劑來檢測snp多態(tài)性位點(diǎn)的核苷酸序列。

32、上述的應(yīng)用、產(chǎn)品或方法中，所述體外核酸擴(kuò)增引物包括引物對1和引物對2：

33、所述引物對1包括標(biāo)記1-f和標(biāo)記1-r組成；

34、所述引物對2包括標(biāo)記2-f和標(biāo)記2-r組成；

35、標(biāo)記1-f為核苷酸序列是序列表中seq?id?no.2的單鏈dna；

36、標(biāo)記1-r為核苷酸序列是序列表中seq?id?no.3的單鏈dna；

37、標(biāo)記2-f為核苷酸序列是序列表中seq?id?no.4的單鏈dna；

38、標(biāo)記2-r為核苷酸序列是序列表中seq?id?no.5的單鏈dna。

39、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種小麥育種的方法。

40、所述方法包括將目的小麥基因組中序列5區(qū)域進(jìn)行缺失突變，再獲得缺失純合體小麥，得到籽粒長度長于目的小麥的小麥。

41、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了下述應(yīng)用。

42、小麥基因組中g(shù)enebank號為genbank:cm031193.1(06-may-2021)的序列或genebank號為genbank:cm031193.1(06-may-2021)的第1位-592704584位的序列對應(yīng)不同籽粒長度在下任一中的應(yīng)用：

43、a1)在鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度中的應(yīng)用；

44、a2)制備鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度產(chǎn)品中的應(yīng)用；

45、a3)在制備小麥育種產(chǎn)品中的應(yīng)用。

46、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了dna分子。

47、所述dna分子是核苷酸序列為序列5的592704585位-622669697位dna分子。

48、所述體外核酸擴(kuò)增技術(shù)可為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(pcr)、鏈替代擴(kuò)增(sda)、連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(lcr)和依賴核酸序列的擴(kuò)增(nasba)、滾環(huán)核酸擴(kuò)增(rca)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(lamp)、依賴解旋酶的等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(hda)或qβ復(fù)制技術(shù)。

49、本技術(shù)以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(pcr)為擴(kuò)增手段，進(jìn)行多態(tài)性檢測。

50、上述應(yīng)用、方法和產(chǎn)品中，所述體外核酸擴(kuò)增引物可被標(biāo)記物標(biāo)記也可不被標(biāo)記物標(biāo)記。所述標(biāo)記物指可用于提供可檢測的效果且可以連接至核酸的任何原子或分子。標(biāo)記物包括但不限于染料；放射性標(biāo)記，諸如32p；結(jié)合部分，諸如生物素(biotin)；半抗原，諸如地高辛(dig)；發(fā)光、發(fā)磷光或發(fā)熒光部分；和單獨(dú)的熒光染料或與可以通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移(fret)抑制或移動發(fā)射光譜的部分組合的熒光染料。標(biāo)記可以提供可通過熒光、放射性、比色、重量測定、x射線衍射或吸收、磁性、酶活性等檢測的信號。標(biāo)記可以是帶電荷的部分(正電荷或負(fù)電荷)或可選地，可以是電荷中性的。標(biāo)記可以包括核酸或蛋白序列或由其組合，只要包含標(biāo)記的序列是可檢測的。在一些實(shí)施方案中，核酸在沒有標(biāo)記的情況下直接檢測。

51、所述小麥可為下述中的至少一種：

52、所述小麥可為a小麥和b小麥的雜交后代，所述indel分子標(biāo)記為其自然發(fā)生的缺失突變，所述a小麥和b小麥均為插入型。所述雜交后代可為f2代及其以上世代，如f2代，bc1f2，ril群體等。

53、所述育種的目的包括培育籽粒長度長的小麥。

54、所述a小麥可為本地黃花麥。所述b小麥可為鄭麥9023。

55、上述應(yīng)用、方法和產(chǎn)品中，所述物質(zhì)可為通過下述至少一種方法確定所述indel分子標(biāo)記或基因型所需的試劑和/或試劑盒和/或儀器：體外核酸擴(kuò)增、dna測序、限制性酶切片段長度多態(tài)性、單鏈構(gòu)象多態(tài)性、變性高效液相色譜和indel芯片。其中，indel芯片包括基于核酸雜交反應(yīng)的芯片、基于單堿基延伸反應(yīng)的芯片、基于等位基因特異性引物延伸反應(yīng)的芯片、基于“一步法”反應(yīng)的芯片、基于引物連接反應(yīng)的芯片、基于限制性內(nèi)切酶反應(yīng)的芯片、基于蛋白dna結(jié)合反應(yīng)的芯片，及基于熒光分子dna結(jié)合反應(yīng)的芯片。

56、有益效果

57、本發(fā)明公開了小麥粒長分子標(biāo)記及其應(yīng)用，解決的技術(shù)問題是如何提供一種小麥粒長分子標(biāo)記。具體公開了indel分子標(biāo)記或檢測所述indel分子標(biāo)記的物質(zhì)的下述任一種的應(yīng)用：a1)在鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度中的應(yīng)用；a2)制備鑒定或輔助鑒定小麥籽粒長度產(chǎn)品中的應(yīng)用；a3)在制備小麥育種產(chǎn)品中的應(yīng)用；所述indel分子標(biāo)記是核苷酸序列為序列5的dna分子。缺失型小麥的籽粒長度長于插入型/雜合型小麥的籽粒長度，可用于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。