烟草主茎基部分枝数相关的分子标记及其生物材料和应用

本发明具体涉及烟草主茎基部分枝数相关的分子标记及其生物材料和应用。

背景技术：

1、分枝是植物界普遍存在的现象，除了少数裸子植物外，绝大多数植物都具有分枝的性状。植物分枝发育在植物形态建成中具有重要作用，是直接影响作物结实和产量的重要农艺性状之一，因此成为植物驯化和育种选择的目标，在农业生产上有着极其重要的意义。分枝作为植物结构的重要贡献者，其多样性在很大程度上决定了植物的形态多样性。通过研究植物分枝，有助于确定叶面积的分布，从而影响光合作用，进而影响花果数量和果实产量。植物分枝状况也会影响作物的栽培密度和营养分配，较多的分枝会导致通风不良，极易使作物发生病害造成减产。在观赏植物中，分枝也能改变植物形态及视觉效果，从而提高观赏价值并驱动消费。生产实践中，人们常通过增加水稻和小麦的分蘖数、减少玉米分枝、棉花整枝等措施来达到增产增效的目的。因此，了解植物分枝生长发育的调控机制对于优化作物的农艺性状、降低生产成本具有重要意义，同时还有重大的应用前景。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种与烟草主茎基部分枝数相关的分子标记。

2、为了解决上述问题，本发明提供了下述应用。

3、检测snp的多态性或基因型的物质的应用，其特征在于，所述snp的名称为snp-3，是烟草基因组的一个单核苷酸多态性位点，为序列表中seq id no.1的第234位核苷酸，其为t或c；

4、所述应用为下述任一种：

5、a1)在鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数中的应用；

6、a2)在制备鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数产品中的应用；

7、a3)检测烟草主茎基部分枝数相关的单核苷酸多态性或基因型的产品；

8、a4)在烟草育种或制备烟草育种产品中的应用。

9、所述物质可为产品。所述检测物质可包括检测上述单核苷酸多态性的试剂、试剂盒和仪器。具体的说，为检测上述单核苷酸多态性进行核酸体外扩增所需的引物和/或其他试剂和仪器。

10、本技术中，所述snp(snp-3)的基因型可为基因型tt或基因型cc，snp(snp-3)的基因型tt是snp为t的纯合型；snp(snp-3)的基因型cc是snp为c的纯合型合型。

11、为了解决上述问题，本发明还提供了产品。

12、所述产品含有上述检测烟草基因组snp的多态性或基因型的物质的产品，且可为下述g1)-g3)中的任一种：

13、g1)检测烟草主茎基部分枝数相关的单核苷酸多态性或基因型的产品；

14、g2)鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数的产品；

15、g3)用于烟草育种的产品。

16、为了解决上述问题，本发明还提供了鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数的方法。

17、所述方法包括检测待测烟草中上述snp的基因型，根据待测烟草的所述基因型鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数：

18、所述snp的基因型为tt的烟草主茎基部分枝数多于或候选多于所述snp的基因型为cc和ct的烟草主茎基部分枝数，所述tt是序列表中seq id no.1的第234位核苷酸为t的纯合型；所述cc是序列表中seq id no.1的第234位核苷酸为c的纯合型；所述ct是序列表中seq id no.1的第234位核苷酸为c和t的杂合型。

19、本发明中，所述育种可为获得主茎基部分枝数多或主茎基部分枝数少的烟草。

20、上文中，所述主茎基部分枝数多可为主茎基部分枝数多。上文中，所述主茎基部分枝数少可为主茎基部分枝数少。

21、上文中，所述snp的基因型为tt的烟草主茎基部分枝数的类型为多分枝数型。所述多分枝数主茎基部有2个及2个以上较长分枝，所述较长分支为长度20cm以上。

22、上文中，所述主茎基部分枝数为盛花期主茎基部分枝数。

23、上述的应用、上述的产品或上述的方法中，所述烟草为烟草纯系或自交系。

24、上述方法在烟草育种中的应用。

25、上述的应用、上述的产品、上述的方法中，所述育种的育种目标包括烟草主茎基部分枝数。

26、上述方法中，所述所述育种的目标包括培育或选育主茎基部分枝数多或主茎基部分枝数少的烟草。

27、上述的应用、上述的产品、上述的方法或上述的应用、产品或方法中，所述育种的目的包括培育或选育主茎基部分枝数多或主茎基部分枝数少的烟草。

28、上述的应用、上述的产品、上述的方法或上述的应用、产品或方法中，所述检测snp的多态性或基因型的物质，为如下d1)、d2)、d3)或d4)：

29、d1)含有特异性扩增snp位点的体外核酸扩增引物；

30、d2)含有d1)所述体外核酸扩增引物的体外核酸扩增试剂；

31、d3)含有d1)所述体外核酸扩增引物或d2)所述体外核酸扩增试剂的试剂盒；

32、d4)含有d1)所述体外核酸扩增引物、d2)所述体外核酸扩增试剂或d3)所述试剂盒的检测仪器。

33、所述体外核酸扩增技术可为聚合酶链式反应(pcr)、链替代扩增(sda)、连接酶链式反应(lcr)和依赖核酸序列的扩增(nasba)、滚环核酸扩增(rca)、环介导等温扩增(lamp)、依赖解旋酶的等温扩增技术(hda)或qβ复制技术。

34、本技术以聚合酶链式反应(pcr)为扩增手段，进行多态性检测。

35、d1)中所述特异性扩增可通过扩增产物的有无或者通过扩增产物的有无再结合探针等辅助试剂来检测snp多态性位点的核苷酸序列。

36、上述应用、方法和产品中，所述体外核酸扩增引物可被标记物标记也可不被标记物标记。所述标记物指可用于提供可检测的效果且可以连接至核酸的任何原子或分子。标记物包括但不限于染料；放射性标记，诸如32p；结合部分，诸如生物素(biotin)；半抗原，诸如地高辛(dig)；发光、发磷光或发荧光部分；和单独的荧光染料或与可以通过荧光共振能量转移(fret)抑制或移动发射光谱的部分组合的荧光染料。标记可以提供可通过荧光、放射性、比色、重量测定、x射线衍射或吸收、磁性、酶活性等检测的信号。标记可以是带电荷的部分(正电荷或负电荷)或可选地，可以是电荷中性的。标记可以包括核酸或蛋白序列或由其组合，只要包含标记的序列是可检测的。在一些实施方案中，核酸在没有标记的情况下直接检测。

37、上述的应用、产品或方法中，所述体外核酸扩增引物包括引物f1-f和引物f1-r：

38、所述f1-f是核苷酸序列为seq id no.2的单链dna，所述f1-r是核苷酸序列为seqidno.3的单链dna。

39、上述应用、产品及方法中，所述烟草可为纯系或烟草自交系。

40、上述应用和方法中，所述产品可为试剂或试剂盒或系统，所述系统可包括试剂或试剂盒、仪器和分析软件的组合产品，如由pcr引物、parms master mix试剂、酶标仪和在线软件snp decoder(http://www.snpway.com/snpdecoder01/)组成的产品，由pcr引物、parms master mix试剂、在线软件snp decoder和荧光定量pcr仪组成的组合产品。所述产品可包括上述检测烟草基因组中snp位点的多态性或基因型的物质。

41、为了解决上述问题，本发明还提供了一种烟草育种的方法。

42、所述方法包括将待改造的烟草基因组中序列1的第234位核苷酸替换为t得到snp的基因型为tt的目的烟草，所述目的烟草的主茎基部分枝数多或候选多于所述待改造的烟草；所述snp的名称为snp-3，是烟草基因组的一个单核苷酸多态性位点，为序列表中seq idno.1的第234位核苷酸，其为t或c。

43、所述烟草为纯合植株。

44、所述烟草育种的方法可为将所有染色体上的序列1区域的234位核苷酸进行替换得到纯合烟草。或先将一条染色体上的序列1区域的进行替换再通过有性繁殖进行纯合筛选获得纯合烟草。

45、为了解决上述问题，本发明还提供了下述应用。

46、烟草基因组中序列1区域第234位核苷酸为c或第234位核苷酸为t对应不同主茎基部分枝数在下任一中的应用：

47、(1)调控烟草主茎基部分枝数；

48、(2)制备调控烟草主茎基部分枝数的产品；

49、(3)烟草育种；

50、(4)制备烟草主茎基部分枝数多的育种产品；

51、(5)检测烟草主茎基部分枝数相关的单核苷酸多态性或基因型的产品；

52、(6)鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数的产品。

53、所述烟草基因组中序列1区域的第234位核苷酸为t的烟草主茎基部分枝数多于或候选多于所述目的烟草基因组中序列1区域的第234位核苷酸为c的烟草。

54、所述烟草为纯合植株。

55、上述应用、方法和产品中，所述物质可为通过下述至少一种方法确定所述snp的多态性或基因型所需的试剂和/或试剂盒和/或仪器：体外核酸扩增、dna测序、限制性酶切片段长度多态性、单链构象多态性、变性高效液相色谱和snp芯片。其中，snp芯片包括基于核酸杂交反应的芯片、基于单碱基延伸反应的芯片、基于等位基因特异性引物延伸反应的芯片、基于“一步法”反应的芯片、基于引物连接反应的芯片、基于限制性内切酶反应的芯片、基于蛋白dna结合反应的芯片，及基于荧光分子dna结合反应的芯片。

56、上文中，所述应用及方法中，可选择烟草纯系或自交系作为亲本进行育种。

57、所述育种的目的包括培育或选育主茎基部分枝数多的烟草。

58、所述育种的育种目标包括烟草主茎基部分枝数。

59、上文中，所述主茎基部分枝数多可为主茎基部分枝数多或主茎基部分枝数少。

60、上文中，所述snp的基因型为tt的烟草主茎基部分枝数的类型为多分枝数型。所述多分枝数主茎基部有2个及2个以上较长分枝，所述较长分支为长度20cm以上。

61、上文中，所述主茎基部分枝数为盛花期主茎基部分枝数。

62、上文中，主茎基部无较长分枝所述snp的基因型为cc和ct或主茎基部分枝数少的烟草无较长分支。

63、上述应用和方法中，所述pcr引物可被标记物标记也可不被标记物标记。所述标记物指可用于提供可检测的效果且可以连接至核酸的任何原子或分子。标记物包括但不限于染料；放射性标记，诸如32p；结合部分，诸如生物素(biotin)；半抗原，诸如地高辛(dig)；发光、发磷光或发荧光部分；和单独的荧光染料或与可以通过荧光共振能量转移(fret)抑制或移动发射光谱的部分组合的荧光染料。标记可以提供可通过荧光、放射性、比色、重量测定、x射线衍射或吸收、磁性、酶活性等检测的信号。标记可以是带电荷的部分(正电荷或负电荷)或可选地，可以是电荷中性的。标记可以包括核酸或蛋白序列或由其组合，只要包含标记的序列是可检测的。在一些实施方案中，核酸在没有标记的情况下直接检测(例如，直接读取序列)。

64、上述应用和方法中，所述产品可为试剂或试剂盒或系统，所述系统可包括试剂或试剂盒、仪器和分析软件的组合产品，如由pcr引物、parms master mix试剂、酶标仪和在线软件snp decoder(http://www.snpway.com/snpdecoder01/)组成的产品，由pcr引物、parms master mix试剂、在线软件snp decoder和荧光定量pcr仪组成的组合产品。所述产品可包括上述检测烟草基因组中snp位点的多态性或基因型的物质。

65、上文中，所述烟草可为突变体mbd1或突变体mbd1的后代。

66、上文中，所述突变体mbd1的后代为可为突变体mbd1与烟草品种红花大金元的后代。

67、上文中，所述snp的基因型为tt的烟草为主茎基部分枝数类型为多分枝数型。

68、上文中，所述snp的基因型为cc和ct的烟草为主茎基部分枝数类型为正常分枝数型。

69、上文中，正常分枝数型为主茎基部无较长分枝。多分枝数型为主茎基部有2个及2个以上较长分枝，长度20cm以上。

70、有益效果

71、本发明公开了烟草主茎基部分枝数相关的分子标记及其生物材料和应用。本发明解决的技术问题是如何提供一种与烟草主茎基部分枝数相关的分子标记。具体公开了检测snp的多态性或基因型的物质在鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数，或，制备鉴定或辅助鉴定烟草主茎基部分枝数产品，或，烟草育种或制备烟草育种产品中的应用，所述snp的名称为snp-3，是烟草基因组的一个单核苷酸多态性位点，为序列表中seq id no.1的第234位核苷酸，其为t或c。对多种烟草基因组检测发现snp的基因型为tt的烟草主茎基部分枝数多于或候选多于所述snp的基因型为cc和ct的烟草主茎基部分枝数，可用于烟草主茎基部分枝数的遗传育种。