一种南瓜半矮生性状紧密连锁的SNP分子标记及其应用

摘要

本发明公开了一种南瓜半矮生性状紧密连锁的SNP分子标记，所述SNP分子标记为SNP3g10150643，且核苷酸多态性为C/T、核苷酸序列如SEQ ID NO.2‑4所示。本发明首次公开控制南瓜半矮生性状的基因座位及与其紧密连锁的SNP分子标记，该分子标记能够准确、快速地鉴别出半矮生南瓜品种和个体，可用于南瓜半矮生种质资源的预测和筛选，以及用于进行分子辅助育种创制半矮生南瓜品种。

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学与植物分子育种领域，具体涉及涉及与南瓜半矮生性状紧密连锁的SNP分子标记及其应用。

背景技术

矮化育种推动了第一次“绿色革命”，在全球范围内促成了粮食的大增产。植株适度矮生，使株型更紧凑，有利于密植、提高单位面积产量和机械化生产。因此，矮化成为许多农作物的重要育种目标。南瓜是重要的世界性园艺作物，其栽培种包括中国南瓜（

针对重要性状进行遗传研究，挖掘其调控基因，进而开发连锁分子标记应用于分子辅助育种，对于提高育种效率有重要意义。近年来，随着高通量测序技术的成熟，为解析作物重要性状的调控基因提供了有力的工具。基于高通量测序进行混合样本分组分析（Bulked segregant analysis, BSA），能够实现快速定位目标基因，已经遗传研究中得到广泛应用。大规模基因组测序，也使得大量SNP（单核苷酸多态性，Single NucleotidePolymorphism）得到发现，为SNP标记应用于作物分子育种奠定基础。SNP具有数量多、密度大、遗传稳定等特点，绝大多数为二等位（Biallelic），易于实现高通量自动化检测。随着基于荧光信号的高通量SNP分型技术（如PARMS、KASP、TaqMan等）发展成熟，SNP标记在主要农作物中得到广泛应用。利用高通量测序，挖掘调控南瓜矮生性状的相关基因，并开发连锁SNP标记应用于育种实践，将在很大程度上提高南瓜矮化育种的效率。

发明内容

为进一步优化现有技术，本发明的目的在于提供调控南瓜半矮生性状的基因座位、提供与南瓜半矮生性状紧密连锁的SNP标记，及扩增该分子标记的特异引物并且提供本发明的SNP分子标记的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种南瓜半矮生性状紧密连锁的SNP分子标记，所述SNP分子标记为SNP3g10150643，且核苷酸多态性为C/T、核苷酸序列如SEQ ID NO.2-4所示。

优选地，所述SNP分子标记由三条引物组成，核苷酸序列如SEQ ID NO. 2-4所示。

本发明提供利用本发明SNP分子标记用于鉴定半矮生南瓜品种或个体的方法，所述方法包括以下步骤：

S1 提取待测南瓜的基因组DNA；

S2 以待测南瓜提取的DNA为模板，利用SEQ ID NO.2-4所示的特异性引物，在扩增试剂中进行 PCR扩增反应；

S3 采用荧光检测平台对步骤S2的产物进行分型，若产物荧光信号为HEX（对应碱基为C）则该样品为长蔓，若产物荧光信号为FAM（对应碱基为T）或杂合型则该样品为半矮生。

进一步的，本发明的SNP分子标记在南瓜分子辅助育种中的应用。

进一步的，本发明的SNP分子标记选育半矮生南瓜品种中的应用。

进一步的，本发明的SNP分子标记在筛选预测南瓜半矮生品种中的应用。

本发明有益效果在于，首次公开控制南瓜半矮生性状的基因座位及与其紧密连锁的SNP分子标记，该分子标记能够准确、快速地鉴别出半矮生南瓜品种和个体，可用于南瓜半矮生种质资源的预测和筛选，以及用于进行分子辅助育种创制半矮生南瓜品种。

附图说明

图1为通过F2群体半矮生个体混合池和长蔓个体混合池进行BSA将半矮生基因定位于中国南瓜第3染色体。

图2为F2群体半矮生个体混合池和长蔓个体混合池在中国南瓜第3染色体10150623-10150663区间测序数据的可视化分析。在第3染色体10150643处存在C/T的单核苷酸差异。

图3为分子标记SNP3g10150643在回交一代群体中半矮生个体的分型结果。长蔓亲本指回交一代群体的长蔓轮回亲本，半矮生个体指回交一代群体中表现为半矮生的单株。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

本发明为一种南瓜半矮生性状紧密连锁的SNP分子标记，所述SNP分子标记为SNP3g10150643，且核苷酸多态性为C/T、核苷酸序列如SEQ ID NO.2-4所示。

优选地，所述SNP分子标记由三条引物组成，核苷酸序列如SEQ ID NO. 2-4所示。

本发明提供利用本发明SNP分子标记用于鉴定半矮生南瓜品种或个体的方法，所述方法包括以下步骤：

S1 提取待测南瓜的基因组DNA；

S2 以待测南瓜提取的DNA为模板，利用SEQ ID NO.2-4所示的特异性引物，在扩增试剂中进行 PCR扩增反应；

S3 采用荧光检测平台对步骤S2的产物进行分型，若产物荧光信号为HEX（对应碱基为C）则该样品为长蔓，若产物荧光信号为FAM（对应碱基为T）或杂合型则该样品为半矮生。

进一步的，本发明的SNP分子标记在南瓜分子辅助育种中的应用。

进一步的，本发明的SNP分子标记选育半矮生南瓜品种中的应用。

进一步的，本发明的SNP分子标记在筛选预测南瓜半矮生品种中的应用。

实施例

、南瓜半矮生性状的遗传研究和基因定位

利用南瓜半矮生品种与1个普通长蔓南瓜品种杂交，杂交一代表现为半矮生，说明半矮生相对长蔓为显性性状。令杂交一代自交获得F2种子，F2播种后形成F2群体共195株，在移栽30天后调查发现有144株表现为半矮生，51株为长蔓，半矮生与长蔓的分离比例符合单基因控制的遗传模式。

在F2群体中，选取有代表性的长蔓（隐性）和半矮生（显性）个体各20株，分别提取DNA混合长蔓个体和半矮生个体混合池。对半矮生品种、长蔓品种和两个混合池进行基因组重测序和BSA分析，利用QTLseq-R计算两个混合池的G’value，半矮生基因定位在中国南瓜第3号染色体末端9.985 Mb至10.828 Mb区间，如图1所示。

、与南瓜半矮生性状紧密连锁SNP标记的获得

对上述半矮生基因定位区间内长蔓个体和半矮生个体混合池的测序数据进行可视化分析挖掘，发现chr3:10150643存在一个SNP与半矮生表型呈现紧密连锁。该SNP多态性为C/T，其中长蔓品种为C，而半矮生品种碱基为T；F2群体的长蔓个体混合池测序碱基都为C，而半矮生个体混合池测序的碱基为杂合型，如图2所示。

针对该SNP，设计等位基因特异性引物进行扩增和检测，获得分子标记SNP3g10150643。所述分子标记，其预测扩增片段长度为73个碱基，序列如SEQ NO.1所示，C/T SNP位于第46个碱基；扩增的正向引物为SEQ NO.2，反向引物为两个分别与C和T结合的特异性引物，序列分别为SEQ NO.3和SEQ NO.4。在两条特异性反向引物的5’端添加荧光报告基团，其中SEQ NO.3的5’端含有HEX基团（对应碱基为C），而SEQ NO.4的5’端含有FAM基团（对应碱基为T），从而通过兼容的荧光检测平台进行分型。

、与南瓜半矮生性状连锁SNP标记的应用

构建半矮生品种与长蔓品种的回交一代群体（长蔓品种作为轮回亲本），利用上述分子标记SNP3g10150643对64个半矮生个体进行检测，发现全部半矮生个体荧光信号均为FAM（对应碱基为T）或者杂合型，而长蔓亲本为HEX，如图3所示。进一步利用上述分子标记对发明人收集的119个南瓜品种进行检测，发现118个品种荧光信号为HEX（对应碱基为C），这118个品种都为长蔓；有且仅有1个品种荧光信号为FAM（对应碱基为T），该品种为半矮生。说明利用本发明提供的分子标记SNP3g10150643能够准确、快速地鉴别出半矮生南瓜品种和个体，可用于南瓜半矮生种质资源的预测和筛选，以及用于进行分子辅助育种创制半矮生南瓜品种。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

SEQUENCE LISTING

<110> 广东省农业科学院蔬菜研究所

<120> 一种南瓜半矮生性状紧密连锁的SNP分子标记及其应用

<130> 2020

<160> 4

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 71

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 1

gaaagcgtaa gtgtaagggt cccacccctg gacgctgtac aaagtcttga aggtctatgg 60

tctgtgatgc a 71

<210> 2

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 2

gaaagcgtaa gtgtaagggt ccc 23

<210> 3

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 3

tgcatcacag accatagacc ttcag 25

<210> 4

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 4

tgcatcacag accatagacc ttcaa 25