一组与陆地棉耐高温性状相关的QTL、分子标记及其应用

本发明属于生物农业的，具体涉及一组与陆地棉耐高温性状相关的qtl、分子标记及其应用。

背景技术：

1、四倍体陆地棉(gossypium hirsutum)产出了我国超过90％的天然纤维，是国民经济的重要组成部分。然而，随着全球变暖的加剧，我国乃至全球的多个棉区出现异常高温天气，造成棉花雄性不育进而导致棉花减产，制约了棉花产业的发展。

2、培育耐高温棉花品种，提高现有棉花品种的高温抗性是现阶段我国棉花产业体系的需求之一。然而现有技术研究发现，棉花花药的抗高温表型是受数量性状基因座(qtl)调控的复杂农艺性状，其表现存在效应累加，高温胁迫温度越高，持续时间越长，棉花花药出现雄性不育的几率也就越高。同时，由于棉花花药抗高温表型不稳定，且考察技术不规范，目前还未见到关于棉花抗高温qtl或主效位点克隆和鉴定的报道。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一组与陆地棉耐高温性状相关的qtl、分子标记及其应用，该方案不仅能准确预测和筛选耐高温陆地棉，还能实现棉花理想株型的育种。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一组与陆地棉耐高温性状相关的qtl，所述qtl包括qpv-a01-1、qpv-d01-1、qpv-d05-1和qpv-d12-1中的一种或多种；所述qpv-a01-1位于陆地棉基因组a01染色体的第8809583～9369583bp之间；所述qpv-d01-1位于陆地棉基因组d01染色体的第8105035～8665035bp之间；所述qpv-d05-1位于陆地棉基因组d05染色体的第23545179～24105179bp之间；所述qpv-d12-1位于陆地棉基因组d12染色体的第42381640～42941640bp之间；所述陆地棉基因组的版本为tm-1_hzau.v1.1。

4、本发明提供了一组与上述技术方案所述的qtl紧密连锁的分子标记，所述分子标记包括：qpv-a01-9089583-a/g、qpv-d01-8385035-t/g、qpv-d05-23825179-g/a和qpv-d12-42661640-a/t中的一种或多种；所述qpv-a01-9089583-a/g位于陆地棉基因组a01染色体的第9089583位碱基，所述第9089583位碱基为a或g；所述qpv-d01-8385035-t/g位于陆地棉基因组d01染色体的第8385035位碱基，所述第8385035位碱基为t或g；所述qpv-d05-23825179-g/a位于陆地棉基因组d05染色体的第23825179位碱基，所述第23825179位碱基为g或a；所述qpv-d12-42661640-a/t位于陆地棉基因组d12染色体的第42661640位碱基，所述第42661640位碱基为a或t。

5、优选的，含有所述qpv-a01-9089583-a/g的核苷酸序列如seq id no.1或seq idno.2所示；含有所述qpv-d01-8385035-t/g的核苷酸序列如seq id no.3或seq id no.4所示；含有所述qpv-d05-23825179-g/a的核苷酸序列如seq id no.5或seq id no.6所示；含有所述qpv-d12-42661640-a/t的核苷酸序列如seq id no.7或seq id no.8所示。

6、本发明提供了扩增上述技术方案所述分子标记的引物组，所述引物组包括扩增qpv-a01-9089583-a/g的引物组、扩增qpv-d01-8385035-t/g的引物组、扩增qpv-d05-23825179-g/a的引物组和扩增qpv-d12-42661640-a/t的引物组中的一种或多种；扩增所述qpv-a01-9089583-a/g的上游引物的核苷酸序列如seq id no.9所示；扩增所述qpv-a01-9089583-a/g的下游引物的核苷酸序列如seq id no.10所示；扩增所述qpv-d01-8385035-t/g的上游引物的核苷酸序列如seq id no.11所示；扩增所述qpv-d01-8385035-t/g的下游引物的核苷酸序列如seq id no.12所示；扩增所述qpv-d05-23825179-g/a的上游引物的核苷酸序列如seq id no.13所示；扩增所述qpv-d05-23825179-g/a的下游引物的核苷酸序列如seq id no.14所示；扩增所述qpv-d12-42661640-a/t的上游引物的核苷酸序列如seq idno.15所示；扩增所述qpv-d12-42661640-a/t的下游引物的核苷酸序列如seq id no.16所示。

7、本发明提供了一种检测试剂盒，含有上述技术方案所述的引物组。

8、上述技术方案所述的qtl、所述的分子标记、所述的引物组或所述的检测试剂盒在耐高温陆地棉的鉴定、筛选和育种中的一项或多项中的应用。

9、优选的，所述高温包括≥35℃的温度。

10、本发明提供了一种鉴定耐高温陆地棉的方法，步骤如下：

11、将待测陆地棉的基因组dna采用上述技术方案所述的引物组进行pcr扩增，得到pcr扩增产物；检测所述pcr扩增产物的基因型并进行分析；当扩增产物中对应分子标记qpv-a01-9089583-a/g的基因型为耐高温纯合型aa、qpv-d01-8385035-t/g的基因型为耐高温纯合型tt、qpv-d05-23825179-g/a的基因性为耐高温纯合型gg且qpv-d12-42661640-a/t的基因型为耐高温纯合型aa时，则待测陆地棉为耐高温陆地棉；当扩增产物中对应分子标记qpv-a01-9089583-a/g、qpv-d01-8385035-t/g、qpv-d05-23825179-g/a和qpv-d12-42661640-a/t中至少有一种分子标记为非耐高温纯合型基因型时，则待测陆地棉为非耐高温陆地棉。

12、优选的，所述pcr扩增的反应体系以20μl计，包括：2μl 10×buffer、75～100ng/μl基因组dna模板1μl、10μm的上游引物0.5μl、10μm的下游引物0.5μl、dntp mix 0.3μl、taq酶0.2μl、ddh2o补足至20μl。

13、优选的，所述pcr扩增的反应程序为：95℃预变性5min；95℃变性30s，53～62℃退火30s，72℃延伸30s，进行35个循环；72℃延伸30s。

14、有益效果：

15、本发明提供了一组与陆地棉耐高温性状相关的qtl及其分子标记，所述qtl包括qpv-a01-1、qpv-d01-1、qpv-d05-1和qpv-d12-1中的一种或多种，该qtl与陆地棉的耐高温性状显著相关；此外，本发明根据与qtl紧密连锁的分子标记设计了相应的引物和检测试剂盒，从而实现耐高温陆地棉的预测、筛选，为培育不同耐高温型陆地棉提供了科学的依据。

16、基于上述技术优势，本发明还提供了一种鉴定耐高温陆地棉的方法，步骤如下：将待测陆地棉的基因组dna采用上述技术方案所述的引物组进行pcr扩增，得到pcr扩增产物；检测所述pcr扩增产物的基因型并进行分析。当扩增片段中对应分子标记qpv-a01-9089583-a/g的基因型为纯合型aa、qpv-d01-8385035-t/g的基因型为纯合型tt、qpv-d05-23825179-g/a的基因性为纯合型gg且qpv-d12-42661640-a/t的基因型为纯合型aa，则待测陆地棉为耐高温陆地棉。实验证明，本发明提供的技术方案能够准确对陆地棉耐高温性状进行鉴定和筛选、实现棉花理想株型的育种。