一种高通量小麦抗穗发芽分子标记KASP5D3041及其在育种中的应用

本发明涉及小麦育种，具体涉及一种高通量小麦抗穗发芽分子标记及其在育种中的应用。

背景技术：

1、小麦是我国三大粮食作物之一，为保障国家粮食安全做出了重要贡献，保证小麦高产稳产时确保国家粮食安全的关键。穗发芽(pre-harvest sprouting,phs)会导致小麦产量降低和品质劣化，在全球各小麦主产区均有发生，每年导致约10亿美金的损失，对小麦生产造成严重威胁。穗发芽对作物的危害主要体现在三个方面：一是穗发芽后籽粒中的储藏物不断被水解、消耗，导致容重和千粒重下降，严重影响作物产量；二是穗发芽导致种子发芽势减弱，苗小苗弱，甚至造成出苗率严重下降，给农户和种子经营者造成重大经济损失；三是穗发芽降低了种子内营养物质的含量，导致面团的延展性、弹性和保水能力降低，淀粉的糊化、凝胶化和回生特性改变，从而显著影响米线、面条、蛋糕、面包的品质。

2、挖掘抗穗发芽基因/位点，开发可以快速、高通量检测抗穗发芽基因/位点的功能标记，筛选具有优异抗穗发芽基因/位点的优异种质，培育抗穗发芽的小麦品种并推广种植，是缓解小麦穗发芽危害的有效手段。目前，已报道的47项(约40个群体)抗穗发芽qtl作图研究中，共检测到分布于小麦21条染色体上的250多个与穗发芽抗性或种子休眠特性相关的qtl。随着测序技术和分子标记的发展，全基因组关联分析成为发掘抗穗发芽qtl的新手段，在已报道的gwas研究中，共检测到约1100个与小麦穗发芽抗性及相关性状关联的snp标记(marker-trait association snp,mtas)，分析这些mtas物理位置，发现许多mtas的位置在qtl作图定位到的抗穗发芽位点区间内。总结已报道的qtl，发现只有29个qtl可以解释较高的表型变异且在多环境中稳定遗传，其中有22个分布在第2、第3和第4同源群上。通过图位克隆手段，目前已经克隆的抗穗发芽基因仅有tamft/taphs1、tamkk3-a、myb10-d、tavp-1、tasdr、taqsd和tadog1l1，且开发的快速、高效、高通量的分子标记较少，无法满足目前抗穗发芽分子育种的需求，并且截止目前5d染色体短臂上尚未报道抗穗发芽基因。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种高通量小麦抗穗发芽分子标记kasp5d3041及其在育种中的应用。

2、本发明保护一种高通量小麦抗穗发芽分子标记kasp5d3041，对应抗穗发芽主效位点qphs-5ds的物理位置在小麦5d染色体短臂7018543bp处，该分子标记为t或c。

3、本发明还保护扩增上述分子标记的引物对，该标记为kasp高通量snp标记，包括2条正向引物，1条反向引物；引物序列如下：

4、kasp5d3041fam：

5、5'ggtccttccctttccactcttg 3'，其核苷酸序列如seq id no.1所示：ggtccttccctttccactct tg；

6、kasp5d3041hex：

7、5'ggtccttccctttccactcttc 3'，其核苷酸序列如seq id no.2所示：ggtccttccctttccactct tc；

8、kasp5d3041r：

9、5'gggcagactacagcacaaga 3'，其核苷酸序列如seq id no.3所示：ggtccttccctttccactct tc。

10、本发明还保护含有上述引物对用于鉴定与小麦抗穗发芽性状相关的kasp分子标记的检测试剂盒。

11、本发明还保护上述引物对或上述检测试剂盒在分子标记辅助小麦抗穗发芽选择育种中的应用，具体操作为：

12、以待测小麦样品的dna作为模板，分别用seq id no.1、seq id no.2、seq id no.3所示的引物对模板进行pcr扩增；

13、利用omega fluo star对扩增好的pcr产物进行基因分型，收集snp在小麦中的分布结果，判定标准为点的颜色和聚集在横轴或纵轴的位置：信号为橘黄色，聚集在横轴附近且与抗穗发芽对照亲本聚集在一起，判定为抗穗发芽基因型；信号为蓝色，与纵轴和感穗发芽对照亲本聚集在一起，判定为感穗发芽基因型。

14、利用本发明提供的分子标记kasp5d3041对小麦的穗发芽抗性具有显著影响，根据结果结合穗发芽表型进行标记辅助选择，筛选含有抗穗发芽位点的优异种质用于小麦抗穗发芽育种，提高育种效率，加快小麦抗穗发芽育种进程。

技术特征：

1.一种高通量小麦抗穗发芽分子标记kasp5d3041，其特征在于，该分子标记对应抗穗发芽主效位点qphs-5ds的物理位置在小麦5d染色体短臂7018543bp处，该分子标记为t或c。

2.扩增权利要求1所述分子标记的引物对，其特征在于，该标记为kasp高通量snp标记，包括2条正向引物，1条反向引物；引物序列如下：

3.含有权利要求2所述的引物对用于鉴定与小麦抗穗发芽性状相关的kasp分子标记的检测试剂盒。

4.权利要求2所述的引物对或权利要求3所述的检测试剂盒在分子标记辅助小麦抗穗发芽选择育种中的应用。

5.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，具体操作为：

技术总结本发明公开了一种高通量小麦抗穗发芽分子标记KASP5D3041及其在育种中的应用，涉及小麦育种技术领域，该分子标记对小麦的穗发芽抗性具有显著影响，根据结果结合穗发芽表型进行标记辅助选择，筛选含有抗穗发芽位点的优异种质用于小麦抗穗发芽育种，提高育种效率，加快小麦抗穗发芽育种进程。技术研发人员：王丹峰,刘树兵,刘静娴,燕强,代文慧,熊海锋,穆蒙迪,王静雯受保护的技术使用者：周口师范学院技术研发日：技术公布日：2025/1/13