小麦分子标记4BL‑699‑1和4BL‑699‑2在鉴定小麦株高性状中的应用

摘要

本发明公开了小麦分子标记4BL‑699‑1和4BL‑699‑2在鉴定小麦株高性状中的应用。本发明公开的4BL‑699‑1为小麦基因组中对应于序列表中序列1的第108位的核苷酸，4BL‑699‑1为G或A；4BL‑699‑2为小麦基因组中对应于序列表中序列2的第67位的核苷酸，4BL‑699‑2为C或T。实验证明，小麦分子标记4BL‑699‑1及其对应的三个基因型(GG基因型、GA基因型和AA基因型)以及4BL‑699‑2及其对应的三个基因型(CC基因型、CT基因型和TT基因型)与小麦株高性状相关，可以利用这两个小麦分子标记及相应的基因型鉴定小麦株高性状。

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，小麦分子标记4BL-699-1和4BL-699-2在鉴定小麦株高性状中的应用。

背景技术

小麦是我国主要的粮食作物，其生产能力及供需状况始终关系到我国国民经济发展和粮食安全等重大战略问题。从世界范围来看，世界粮食生产状况始终与各国政治、经济发展状况紧密联系，粮食生产量和储备量一有下降，国际粮价就大幅攀升，恐慌情绪就大势蔓延，对各国的政治经济形势造成重大影响；从国内来看，随着我国人口的增长，工业化和城镇化的快速发展，对粮食的需求将持续加大。同时，由于我国粮食作物种植面积不可能大幅度恢复增长，因此要保障我国粮食安全，唯一的出路是持续提高单产，这就要求在小麦、水稻等主要粮食作物的产量性状遗传改良方面获得跨越性的进展。

20世纪60-70年代绿色革命为世界粮食产量做出了非常突出的贡献，绿色革命兴起的主要原因即为发现并在育种过程中引入了多个小麦、水稻矮秆基因，由此引发了持续多年的矮化育种。近代世界小麦育种最突出的成就是通过矮化育种增强了小麦品种的抗倒伏能力，显著提高了育成品种的增产潜力。其中来源于日本的两个矮源—赤小麦(Akagomugi，具有矮秆基因Rht8和Rht9)和农林10号(Norin 10，具有矮秆基因Rht1和Rht2)的广泛利用起了很大的作用。早在上世纪初，意大利的Strampelli以从日本引进的赤小麦作为早熟矮秆亲本，育成了一系列的矮秆品种，不但成为意大利小麦育种的骨干材料，而且在世界许多国家都得到广泛的利用。

国际上最典型的事例为前苏联品种无芒1号和墨西哥国际玉米小麦改良中心20世纪60年代所育成的一系列高产半矮秆品种。无芒1号在前苏联及其相邻的欧洲一些国家种植面积增达1100万hm²，在世界上是空前的；墨西哥国际玉米小麦改良中心20世纪60年代所育成的一系列高产半矮秆品种，这些优良品种在低纬度的许多国家推广面积共达4000万hm²，国际春小麦产量试验1967—1969年的资料表明，墨西哥的半矮杆小麦品种兼具最高的平均产量和稳产性(Martinic，1973)。

这些品种引进我国后，在直接和间接利用上都发挥了巨大的作用，如1956年自阿尔巴尼亚引入的意大利小麦品种阿夫、阿勃等。1935年日本利用达摩小麦(Daruma)与美国品种杂交育成了著名的矮秆品种农林10号。以农林10号作为骨干亲本，在世界范围内选育出了一系列半矮秆小麦推广品种，农林10号引入美国后作为杂交亲本，育成了创造世界高产纪录(14.06t/hm²)的品种Gaines；国际玉米小麦改良中心>2，获得显著增产，被誉为“绿色革命”。为此，Borlaug荣获了1970年的若贝尔和平奖。我国小麦矮化育种的成就十分显著，原西北农学院的赵洪璋院士利用来自日本的水源86(矮秆基因同于农林10号，贾继增等1992)于上世纪70年代初育成了我国最早实现大面积生产应用的矮秆品种—矮丰3号。继后，山东农业大学的李睛祺教授又利用矮丰3号等材料于上世纪80年代初育成了著名种质资源材料矮孟牛，利用矮孟牛先后直接培育出了18个小麦新品种，截止1999年已累计推广4.58亿亩，阿夫、阿勃、农林10号、矮丰3号和矮孟牛等对我国小麦的矮化育种发挥了重要的作用。在过去的半个多世纪中，我国小麦品种的植株高度发生了明显矮化，在上世纪50年代—70年代的30年中，植株高度从107.9cm降低到97.1cm；在1983—1993年期间，全国生产上推广的小麦品种平均株高降为90.8cm，其中80cm以下的矮秆品种占14.7％，半矮秆和中秆品种占75.6％(董玉琛等，2000)。目前，我国生产上使用的小麦品种植株高度一般均不超过85cm，在黄淮麦区一般为75-80cm。

因此，从60年来小麦品种生产应用演进历史看，高产半矮秆小麦仍是当前乃至今后较长时间内的小麦生产的主力品种，控制株高性状基因作为产量重要相关性状，在育种生产中仍具有极高的应用价值，分子标记育种技术近年来在育种生产中已逐步得到应用，可以大幅提高传统育种效率，有效缩短育种时间，因此分子标记的开发已成为小麦育种技术的必备技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何检测小麦的株高性状。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了小麦分子标记4BL-699-1或4BL-699-2在鉴定或辅助鉴定小麦株高性状中的应用。

本发明所提供的小麦分子标记4BL-699-1或4BL-699-2在鉴定或辅助鉴定小麦株高性状中的应用中，所述4BL-699-1为小麦基因组中对应于序列表中序列1的第108位的核苷酸，所述4BL-699-1为G或A；所述4BL-699-2为小麦基因组中对应于序列表中序列2的第67位的核苷酸，所述4BL-699-2为C或T。

为解决上述技术问题，本发明还提供了鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的引物。

本发明所提供的鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的引物，为能从小麦基因组DNA中扩增出所述4BL-699-1或所述4BL-699-2的引物对或引物对组合物。

上述述引物可为成套引物1或成套引物2；所述成套引物1由699-1-F1、699-1-F2和699-1-R组成；

所述699-1-F1为如下a1)至a4)中的任一种：

a1)序列表中序列3的第22-40位所示的单链DNA；

a2)在a1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；

a3)与a1)或a2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；

a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；

所述699-1-F2为如下b1)至b4)中的任一种：

b1)序列表中序列4的第22-40位所示的单链DNA；

b2)在b1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；

b3)与b1)或b2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；

b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；

所述699-1-R为如下c1)至c4)中的任一种：

c1)序列表中序列5所示的单链DNA；

c2)在c1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；

c3)与c1)或c2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；

c4)在严格条件下与c1)或c2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；

所述成套引物2由699-2-F1、699-2-F2和699-2-R组成；

所述699-2-F1为如下d1)至d4)中的任一种：

d1)序列表中序列6的第22-37位所示的单链DNA；

d2)在d1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；

d3)与d1)或d2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；

d4)在严格条件下与d1)或d2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；

所述699-2-F2为如下e1)至e4)中的任一种：

e1)序列表中序列7的第22-37位所示的单链DNA；

e2)在e1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；

e3)与e1)或e2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；

e4)在严格条件下与e1)或e2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；

所述699-2-R为如下f1)至f4)中的任一种：

f1)序列表中序列8所示的单链DNA；

f2)在f1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；

f3)与f1)或f2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；

f4)在严格条件下与f1)或f2)限定的单链DNA杂交的单链DNA。

其中，序列1-序列8的第1位均为相应序列的5′端。

上述引物中，a2)所述单链DNA可为在序列3的第22-40位所示的单链DNA的5′端和/或3′端添加一至二十一个核苷酸得到的单链DNA。b2)所述单链DNA可为在序 列4的第22-40位所示的单链DNA的5′端和/或3′端添加一至二十一个核苷酸得到的单链DNA。c2)所述单链DNA可为在序列5所示的序列的5′端和/或3′端添加一至二十一个核苷酸得到的单链DNA。d2)所述单链DNA可为在序列6的第22-37位所示的序列的5′端和/或3′端添加一至二十一个核苷酸得到的单链DNA。e2)所述单链DNA可为在序列7的第22-37位所示的序列的5′端和/或3′端添加一至二十一个核苷酸得到的单链DNA。c2)所述可为在序列8所示的序列的5′端和/或3′端添加一至二十一个核苷酸得到的单链DNA。

这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的序列3的第22-40位、序列4的第22-40位、序列5、序列6的第22-37位、序列7的第22-37位或序列8所示的核苷酸序列具有85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。

上述引物中，所述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

上述85％以上同一性，可为85％、90％或95％以上的同一性。

上述引物中，所述699-1-F1可为序列表中序列3所示的单链DNA；所述699-1-F2可为序列表中序列4所示的单链DNA；所述699-2-F1可为序列表中序列5所示的单链DNA；所述699-2-F2可为序列表中序列6所示的单链DNA。

上述引物中，所述699-1-F1、所述699-1-F2、所述699-2-F1和所述699-2-F2均可由荧光物质标记。

所述荧光物质可为FAM或HEX。所述699-1-F1和所述699-2-F1均可由FAM标记，所述699-1-F2和所述699-2-F2均可由HEX标记。

在本发明的一个实施例中，FAM标记在所述699-1-F1和所述699-2-F1的5′端，HEX标记在所述699-1-F2和所述699-2-F2的5′端。

所述成套引物1中，所述699-1-F1、所述699-1-F2和所述699-1-R的摩尔比可为1：1：1。所述成套引物1中各单链DNA均可独立包装。所述成套引物2中，所述699-2-F1、所述699-2-F2和所述699-2-R的摩尔比可为2：2：5。所述成套引物2中各单链DNA均可独立包装。

为解决上述技术问题，本发明还提供了下述A1)或A2)的方法：

A1)鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法，所述基因型为GG基因型、GA基因型和AA基因型，所述方法包括：检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸，如所述待测小麦基因组中两条染色体对应于序列1的第108位的核苷酸均为G，所述待测小麦为GG基因型；如所述待测小麦基因组中两条染色体对应于序列1的第108位的核苷酸一条为G，另一条为A，所述待测小麦为GA基因型；如所述待测小麦基因组中两条染色体对应于序列1的第108位的核苷酸均为A，所述待测小麦为AA基因型；

A2)鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法，所述基因型为CC基因型、CT基因型和TT基因型，所述方法包括：检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸，如所述待测小麦基因组中两条染色体对应于序列2的第67位的核苷酸均为C，所述待测小麦为CC基因型；如所述待测小麦基因组中两条染色体对应于序列2的第67位的核苷酸一条为C，另一条为T，所述待测小麦为CT基因型；如所述待测小麦基因组中两条染色体对应于序列2的第67位的核苷酸均为T，所述待测小麦为TT基因型。

其中，GG基因型小麦的株高分别低于AA基因型小麦和GA基因型小麦，GA基因型小麦的株高低于AA基因型小麦。CC基因型小麦的株高分别低于TT基因型小麦和CT基因型小麦，CT基因型小麦的株高低于TT基因型小麦。

在A1)所述鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法中，由于DNA分子由两条互补的单链DNA组成，在检测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸时，需考虑到该位点的侧翼序列，如果该位点的侧翼序列与序列1的第108位核苷酸的侧翼序列在相同的位置是相同而不是互补关系时，检测得到的该位点的核苷酸即为待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸；如果该位点的侧翼序列与序列1的第108位核苷酸的侧翼序列在相同的位置而序列并不相同时，与检测得到的该位点的核苷酸存在配对关系的脱氧核苷酸即为待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸。所述相同位置是指小麦基因组中距离对应于序列1的第108位核苷酸的长度与序列1中距离第108位核苷酸的长度相同的位置，当然，由于序列1长度有限，序列1中距离第108位核苷酸的长度可延伸至序列1未显示而小麦基因组中实际是序列1第108位核苷酸两侧的序列中。

在A2)所述鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法中，由于DNA分子由两条互补的单链DNA组成，在检测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸时，需考虑到该位点的侧翼序列，如果该位点的侧翼序列与序列2的第67位核苷酸的侧翼序列在相同的位置是相同而不是互补关系时，检测得到的该位点的核苷酸即为待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸；如果该位点的侧翼序列与序列2的第67位核苷酸的侧翼序列在相同的位置而序列并不相同时，与检测得到的该位点的核苷酸存在配对关系的脱氧核苷酸即为待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸。所述相同位置是指小麦基因组中距离对应于序列2的第67位核苷酸的长度与序列2中距离第67 位核苷酸的长度相同的位置，当然，由于序列2长度有限，序列2中距离第67位核苷酸的长度可延伸至序列2未显示而小麦基因组中实际是序列2第67位核苷酸两侧的序列中。

上述方法中，所述检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸或所述检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸可利用所述引物进行。

所述检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸具体可利用所述成套引物1进行。所述检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸可利用所述成套引物2进行。

更进一步，利用所述成套引物1检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸可包括利用PCR或由PCR衍生的方法(如荧光PCR)检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸。所述检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸所用反应体系(将其称为反应体系1)中所述699-1-F1、所述699-1-F2和所述699-1-R的浓度均可为1/3pmol/μl。所述反应体系1具体可为：master PCR Mix(2X)3μl，所述待测小麦基因组DNA(100ng/μl)1μl，所述699-1-F1(20pmol/μl)0.1μl，所述699-1-F2(20pmol/μl)0.1μl，所述699-1-R(20pmol/μl)0.1μl，水1.7μl。master PCR Mix(2X)可为英国LGC公司产品。

所述检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸所用退火温度可为57℃。所述检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸所用反应条件可为：step 1:94℃,15min

step 2:94℃,20sec

step 3:65℃,1min,-0.8℃/cycle

step 4:Goto step2,9more times

step 5:94℃,20sec

step 6:57℃,1min

step 7:Goto step 5,39cycles。

利用所述成套引物2检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸可包括利用PCR或由PCR衍生的方法(如荧光PCR)检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸。所述检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸所用反应体系(将其称为反应体系2)中所述699-2-F1、所述699-2-F2和所述699-2-R的浓度均可为1/3pmol/μl。所述反应体系2具体可为：master PCR Mix(2X)3μl，所述待测小麦基因组DNA(100ng/μl)1μl，所述699-2-F1(12pmol/μl)0.1μl，所述699-2-F2(12pmol/μl)0.1μl，所述699-2-R(30pmol/μl)0.1μl，水1.7μl。master PCR Mix(2X)可为英国LGC公司产品。

所述检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸所用退火温度可为57℃。所述检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸所用反应条件可为：step 1:94℃,15min

step 2:94℃,20sec

step 3:65℃,1min,-0.8℃/cycle

step 4:Goto step2,9more times

step 5:94℃,20sec

step 6:57℃,1min

step 7:Goto step 5,39cycles。

上述方法中，所述检测待测小麦基因组中对应于序列1的第108位的核苷酸或所述检测待测小麦基因组中对应于序列2的第67位的核苷酸可利用荧光定量PCR仪(如ABI7500或Biored CFX96)或英国LGC公司的荧光酶标检测仪进行。

为解决上述技术问题，本发明还提供了下述Y1)或Y2)：

Y1)鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的方法，为下述B1)或B2)：

B1)鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的方法，包括按照A1)所述鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法鉴定待测小麦的基因型，根据待测小麦的基因型确定所述待测小麦的株高性状：GG基因型待测小麦的株高低于或候选低于AA基因型小麦的株高；GG基因型待测小麦的株高低于或候选低于GA基因型小麦的株高；GA基因型待测小麦的株高低于或候选低于AA基因型小麦的株高；

B2)鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的方法，包括按照A2)所述鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法鉴定待测小麦的基因型，根据待测小麦的基因型确定所述待测小麦的株高性状：CC基因型待测小麦的株高低于或候选低于TT基因型小麦的株高；CC基因型待测小麦的株高低于或候选低于CT基因型小麦的株高；CT基因型待测小麦的株高低于或候选低于TT基因型小麦的株高；

Y2)小麦育种方法，按照所述鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法鉴定小麦的基因型，选择GG基因型、GA基因型、CC基因型或CT基因型的小麦作为亲本进行育种。

为解决上述技术问题，本发明还提供了小麦分子标记。

本发明所提供的小麦分子标记，为所述4BL-699-1或所述4BL-699-2。

为解决上述技术问题，本发明还提供了下述Ⅰ-Ⅴ中的任一种：

Ⅰ、所述引物在下述Z1-Z5任一种中的应用：

Z1、鉴定或辅助鉴定小麦基因型；

Z2、制备鉴定或辅助鉴定小麦基因型产品；

Z3、鉴定或辅助鉴定小麦株高性状；

Z4、制备鉴定或辅助鉴定小麦株高性状产品；

Z5、小麦育种；

Ⅱ、所述鉴定或辅助鉴定小麦基因型的方法在上述Z3或Z5中的应用；

Ⅲ、所述鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的方法在上述Z5中的应用；

Ⅳ、所述小麦分子标记在上述Z5中的应用；

Ⅴ、检测所述小麦分子标记的物质在上述Z1-Z5任一种中的应用。

实验证明，小麦分子标记4BL-699-1及其对应的三个基因型(GG基因型、GA基因型和AA基因型)与小麦株高性状相关：GG基因型小麦的株高为42-61cm，平均为48.9cm；GA基因型小麦的株高为78-93cm，平均为85.8cm；AA基因型小麦的株高为108-131cm，平均为122.2cm。GG基因型小麦的株高分别显著低于GA基因型小麦和AA基因型小麦，GA基因型小麦的株高低于AA基因型小麦。小麦分子标记4BL-699-2及其对应的三个基因型(CC基因型、CT基因型和TT基因型)与小麦株高性状相关：CC基因型小麦的株高为42-61cm，平均为48.9cm；CT基因型小麦的株高为78-93cm，平均为85.8cm；TT基因型小麦的株高为108-131cm，平均为122.2cm。CC基因型小麦的株高分别显著低于CT基因型小麦和TT基因型小麦，CT基因型小麦的株高低于TT基因型小麦。表明，可以利用小麦分子标记4BL-699-1及其对应的三个基因型或小麦分子标记4BL-699-2及其对应的三个基因型鉴定小麦的株高性状。

附图说明

图1为4BL-699-1位点小麦基因型的分型结果。其中，SNP699-1-G表示4BL-699-1-G，SNP699-1-A表示4BL-699-1-A，CK表示无模板对照，即用超纯水替代样本DNA，检测是否实验出现样本污染。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、4BL-699-1与4BL-699-2为与小麦株高性状相关的小麦分子标记

本发明的发明人发现了两个与小麦株高相关的分子标记，将这两个分子标记分别命名为4BL-699-1与4BL-699-2。4BL-699-1为小麦基因组中对应于序列表中序列1的第108位的核苷酸，4BL-699-1为G或A；4BL-699-2为小麦基因组中对应于序列表中序列2的第67位的核苷酸，4BL-699-2为C或T。

一、4BL-699-1与小麦株高性状相关

1、依据4BL-699-1确定小麦的基因型

将基因组中两条染色体对应于序列表中序列1的第108位核苷酸均为G的小麦的基因型定义为GG基因型，将基因组中两条染色体对应于序列表中序列1的第108位核苷酸均为A的小麦的基因型定义为AA基因型，将基因组中两条染色体中一条染色体对应于序列1的第108位核苷酸为G、另一条染色体对应于序列1的第108位核苷酸为A的小麦的基因型定义为GA基因型。

选取42份小麦材料(表1)，分别提取各小麦品种的基因组DNA，按照如下方法利用成套引物1与荧光定量PCR仪ABI7500检测各小麦基因组中对应于序列表中序列1的第108位核苷酸，确定小麦的基因型。

这42份小麦材料为矮秆突变体材料07H508(河南省农业科学院农作物种质资源库，编号：豫选930；国家种质资源库，编号：ZM27696)与中国春(刘登才等，小麦中国春遗传背景的育种改良，中国农业科学，2003,36(11)：1383-1389)的杂交F3代。

成套引物1中各引物的序列如下：

699-1-F1：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAATAATTCTAATTGTTGTG-FAM(序列3)

699-1-F2：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAATAATTCTAATTGTTGTA-HEX(序列4)

699-1-R：TACAGACCCGCTCGTGAACCG(序列5)

其中，699-1-F1的5′端由FAM标记，699-1-F2的5′端由HEX标记。成套引物1中，699-1-F1、699-1-F2和699-1-R均独立包装，699-1-F1、699-1-F2和699-1-R的摩尔比为1：1：1。

反应体系：

反应条件：

step 1:94℃,15min

step 2:94℃,20sec

step 3:65℃,1min,-0.8℃/cycle

step 4:Goto step2,9more times

step 5:94℃,20sec

step 6:57℃,1min

step 7:Goto step 5,39cycles

结果如图1和表1所示。

2、小麦基因型与株高的相关性分析

统计在河南新乡(原阳，河南省农业科学院实验基地)生长至成熟期的各小麦的株高(表1)，分析小麦基因型与株高的相关性。

表1、小麦品种基因型与株高的相关性

品系名称 基因型 株高/cm 品系名称 基因型 株高/cm 07H-276 AA 127 L1 GG 48 07H-278 AA 118 L2 GG 42 07H-295 AA 121 L5 GG 51 07H-297 AA 120 L6 GG 43 07H-306 AA 121 L7 GG 55 07H-307 AA 121 L9 GG 46 07H-311 AA 120 L10 GG 61 07H-318 AA 124 L11 GG 46 07H-331 AA 131 L67 GG 51 07H-332 AA 117 L16 GG 49 07H-333 AA 120 L17 GG 53 07H-335 AA 118 L24 GG 43 07H-337 AA 125 L32 GG 42 07H-338 AA 108 L25 GG 56 07H-342 AA 123 L26 GG 51 07H-343 AA 131 L28 GG 45 07H-344 AA 125 L30 GG 45 07H-345 AA 130 L31 GG 54 L-40 GA 83 L-51 GA 91 L-27 GA 80 L-76 GA 90 L-91 GA 93 L-78 GA 78

结果显示，GG基因型小麦的株高为42-61cm，平均为48.9cm；GA基因型小麦的株高为78-93cm，平均为85.8cm；AA基因型小麦的株高为108-131cm，平均为122.2cm。GG基因型小麦的株高分别显著低于GA基因型小麦和AA基因型小麦，GA基因型小麦的株高低于AA基因型小麦。表明，小麦的GG基因型、GA基因型和AA基因型与株高相关，可以利用分子标记4BL-699-1与这三个基因型鉴定小麦的株高性状。

二、4BL-699-2与小麦株高性状相关

1、依据4BL-699-2确定小麦的基因型

将基因组中两条染色体对应于序列表中序列2的第67位核苷酸均为C的小麦的基因型定义为CC基因型，将基因组中两条染色体对应于序列表中序列2的第67位核苷酸均为T的小麦的基因型定义为TT基因型，将基因组中两条染色体中一条染色体对应于序列2的第67位核苷酸为C、另一条染色体对应于序列2的第67位核苷酸为T的小麦的基因型定义为CT基因型。

选取42份小麦品种(表2)，分别提取各小麦品种的基因组DNA，按照如下方法利用成套引物2与荧光定量PCR仪ABI7500检测各小麦基因组中对应于序列表中序列2的第67位核苷酸，确定小麦的基因型。

这42份小麦材料为矮秆突变体材料07H508与中国春的杂交F3代。

成套引物2中各引物的序列如下：

699-2-F1：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTGTTGCTCAGTTTTCC-FAM(序列6)

699-2-F2：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTGTTGCTCAGTTTTCT-HEX(序列7)

699-2-R：TGAATTGAATCATCCATGTTG(序列8)

其中，699-2-F1的5′端由FAM标记，699-2-F2的5′端由HEX标记。成套引物1中，699-2-F1、699-2-F2和699-2-R均独立包装，699-2-F1、699-2-F2和699-2-R的摩尔比为2：2：5。

反应体系：

反应条件：

step 1:94℃,15min

step 2:94℃,20sec

step 3:65℃,1min,-0.8℃/cycle

step 4:Goto step2,9more times

step 5:94℃,20sec

step 6:57℃,1min

step 7:Goto step 5,39cycles

结果如表2所示。

2、小麦基因型与株高的相关性分析

统计在河南新乡(原阳，河南省农业科学院实验基地)生长至成熟期的各小麦的株高(表2)，分析小麦基因型与株高的相关性。

表2、小麦品种基因型与株高的相关性

品系名称 基因型 株高/cm 品系名称 基因型 株高/cm 07H-276 TT 127 L1 CC 48 07H-278 TT 118 L2 CC 42 07H-295 TT 121 L5 CC 51 07H-297 TT 120 L6 CC 43 07H-306 TT 121 L7 CC 55 07H-307 TT 121 L9 CC 46 07H-311 TT 120 L10 CC 61 07H-318 TT 124 L11 CC 46 07H-331 TT 131 L67 CC 51 07H-332 TT 117 L16 CC 49 07H-333 TT 120 L17 CC 53 07H-335 TT 118 L24 CC 43 07H-337 TT 125 L32 CC 42 07H-338 TT 108 L25 CC 56 07H-342 TT 123 L26 CC 51 07H-343 TT 131 L28 CC 45 07H-344 TT 125 L30 CC 45 07H-345 TT 130 L31 CC 54 L-40 CT 83 L-51 CT 91 L-27 CT 80 L-76 CT 90 L-91 CT 93 L-78 CT 78

结果显示，CC基因型小麦的株高为42-61cm，平均为48.9cm；CT基因型小麦的株高为78-93cm，平均为85.8cm；TT基因型小麦的株高为108-131cm，平均为122.2cm。CC基因型小麦的株高分别显著低于CT基因型小麦和TT基因型小麦，CT基因型小麦的株高低于TT基因型小麦。表明，小麦的CC基因型、CT基因型和TT基因型与株高相关，可以利用分子标记4BL-699-2与这三个基因型鉴定小麦的株高性状。

<110> 河南省农业科学院小麦研究所

<120> 小麦分子标记4BL-699-1和4BL-699-2在鉴定小麦株高性状中的应用

<160> 8

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 401

<212> DNA

<213> 小麦（Triticum aestivum.）

<400> 1

ggacaacaac cataacaaac agttcaaact tggtagtatt atctttgtga aagtgcgaca 60

aatgtgctga tcgtgtgcgt cctaagaata ataattctaa ttgttgtgca tgttgatact 120

gtggcactga tagaacgagc gaatgcattg cttgttttaa gtataaattt ctattaaaac 180

taattaaatt taagtaaact gacaactaac tcctgttatt acagtaccaa tacagacccg 240

ctcgtgaacc gacgtgtggc cggagtaggt ttcgtaatgg aggcgtttga atgtgccgag 300

ggtgcatctt ctgccgggcg tgcagcagac gatggagggg tagtaactgt tgtcgcctgt 360

aaacactcag cttaatgttg aatccagttc cccaagagct g 401

<210> 2

<211> 401

<212> DNA

<213> 小麦（Triticum aestivum.）

<400> 2

ttatatccaa attatacttg aacattccat gagcttcaca accgaccttg atgttgctca 60

gttttcccat tgcaactaat gaagaagaag ttgctagcta atgggacatt gcttcatttt 120

gggtgaactg cacaaaaagg taccatgaat tgaatcatcc atgttggtga ctggtgtcat 180

ttctatgatg gcgttgacta cagatatggt tcccatcacg aggtatgttc ctttttggtc 240

cgaccgtttg ctatcgtgca tgttgagtct gctcttgtgc tactgtttgg gcactaccat 300

gataaagcag taatgttatt attttgcacc ttaatctagt ggccctatta atttgaagca 360

atgttttggc accgctagtg ccactgatat tttatatatt g 401

<210> 3

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223>

<400> 3

gaaggtgacc aagttcatgc taataattct aattgttgtg 40

<210> 4

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列

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<400> 4

gaaggtcgga gtcaacggat taataattct aattgttgta 40

<210> 5

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

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<400> 5

tacagacccg ctcgtgaacc g 21

<210> 6

<211> 37

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

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<400> 6

gaaggtgacc aagttcatgc ttgttgctca gttttcc 37

<210> 7

<211> 37

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223>

<400> 7

gaaggtcgga gtcaacggat ttgttgctca gttttct 37

<210> 8

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

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<400> 8

tgaattgaat catccatgtt g 21