一種檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記及其檢測方法技術

本發明專利技術涉及一種檢測水稻穗結構基因IDS1的特異分子標記及其檢測方法，該分子標記為IPS1-1，該片段如序列表SEQ?ID?NO：1所示；該方法得具體過程為：步驟a，DNA提取；步驟b，PCR擴增；PCR反應體系為15μL，含50m?M?KCl，10mM?Tris-HCl(pH8.8)，0.1％Triton-X，1.5mM?MgCl2，200μM?each?of?dNTPs,0.2μM?of?each?primer，5％(v/v)dimethyl?sulfoxide?and0.5U?Taq?DNA聚合酶；步驟c，PCR產物檢測；擴增產物中加入上樣緩沖液，取8μL上述樣品于1.5％的瓊脂糖凝膠，在100V的恒定電壓下電泳1小時，利用凝膠成像系統成像觀察；步驟d，獲取IPS1基因。本發明專利技術分子標記可以用于鑒定待測材料是否在IPS1座位上含有麗江新團黑谷的控制穗結構的增效等位基因；能夠改善穗部結構、優化一二次枝梗穗粒數比例、提高穗實粒數、增加水稻單產水平，同時提高稻米品質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水稻育種中的檢測
，尤其涉及分子輔助選育高產優質水稻時，檢測同時增產增效的IPS1等位基因的特異性分子標記及其檢測方法。
技術介紹
作為水稻的最終產量器官，穗的結構與形態始終是育種過程中的重要參考指標，其涉及了水稻產量構成三要素(每株穗數、穗粒數和粒重)的兩個。由于生態條件等原因，東北粳稻穗數水平相對較高，在此基礎上進一步增加的潛力較小。在長期自然選擇和人工選擇下，生產應用的品種間千粒重差異不大，對高產的作用相對較小，因此改善穗部結構、提高穗粒數是增加水稻單產水平的主攻方向。穗粒數由每穗穎花數和結實率共同決定，眾多研究表明，增加穎花數的主要途徑是提高二次枝梗穎花數，而二次枝梗穎花為弱勢穎花，灌漿啟動較晚，灌漿時間較長，在東北稻區往往結實率極低，改良意義不大。因而，東北稻區增加每穗穎花數的主要途徑是盡可能增加一次枝梗數，同時維持適當的二次枝梗數，優化穗結構。長期的水稻育種實踐表明，增加一次枝梗數，不僅能夠實現產量的增加，而且能夠在保證產量的前提下，提高精米率和整精米率等加工品質，同時能夠大幅度改善稻米的堊白度和堊白米率。目前關于水稻穗部結構相關QTL的解析取得了一定的進展，已經克隆了6個相關基因：Gn1a、DST、LOG、DEP1、Ghd7、Ghd7.1和Ghd8。其中Gn1a、DEP1控制二次枝梗穎花數的增加，DST調控Gn1a在分生組織中的表達，LOG是減效基因，Ghd7、Ghd7.1和Ghd8是通過延長生育期來提高穗粒數。這些基因均不適合東北稻區。鑒于上述缺陷，本專利技術創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記及其檢測方法，用以克服上述技術缺陷。為實現上述目的，本專利技術提供一種檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記，該分子標記為IPS1-1，該片段如序列表SEQ?ID?NO：1所示，其中，該分子標記的核苷酸序列如下：IPS1-1的上游引物序列為：5′-AGCCGAGGGACGTGCAAACTACT-3′IPS1-1的下游引物序列為：5′-ACAACATTCCCCTGGCAAGT--3′。進一步，所述分子標記IPS1-1由東北粳稻′沈農265′和云南地方品種′麗江新團黑谷′構建的重組自交系群體基因進行擴增獲取。進一步，在所述重組自交過程中，所述分子標記IPS1-1與IPS1共分離。本專利技術還提供一種檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記的方法，其過程為：步驟a，DNA提取；具體為：步驟a1，取長度為10cm左右黃化苗4-5株剪碎，放于研缽中并立即加入液氮研磨成粉末，置于1.5ml的微量離心管(EP)中；步驟a2，加入預熱至65℃的CTAB抽提液600μL；步驟a3，輕輕混勻，使粉末充分散開，呈懸浮狀態，放于60℃的水浴30-60min，期間每5min輕輕倒轉離心管使之分散均勻；步驟a4,取出后，待冷至室溫后加入等體積的氯仿∶異戊醇(24∶1)，室溫振蕩，充分混勻，然后于臺式冷凍離心機上10000rpm離心10min，取上清液轉入另一離心管中；步驟a5，重復3-4次，直至中間沒有蛋白層為止；步驟a6，將上清液逐滴加入2倍體積的-20℃預冷的無水乙醇中，-20℃放置30min以上；步驟a7,此時可見DNA成棉絮狀小團漂于液面，用玻璃鉤勾出，以滅菌的濾紙條吸去殘液，在超凈工作臺上吹干；步驟a8，用100μL的TE緩沖液回溶待用；步驟a9，取1.5μL用于PCR擴增；步驟b，PCR擴增；PCR反應體系為15μL，含50mM?KCl，10mMTris-HCl(pH8.8)，0.1％Triton-X，1.5mM?MgCl2，200μM?each?of?dNTPs，0.2μM?of?each?primer，5％(v/v)dimethyl?sulfoxide?and0.5U?Taq?DNA聚合酶；步驟c，PCR產物檢測；擴增產物中加入上樣緩沖液，取8μL上述樣品于1.5％的瓊脂糖凝膠，在100V的恒定電壓下電泳1小時，利用凝膠成像系統成像觀察；步驟d，獲取IPS1基因。進一步，在上述步驟a2中，所述CTAB抽提液包括2％(w/v)CTAB；100mmol/LTris-Hcl，pH8.0；20mmol/LEDTA，pH8.0；1.4mol/LnaCl。進一步，在上述步驟a8中，所述TE緩沖液包括10mmol/LTris-Hcl；1mmol/LEDTA，pH8.0。進一步，上述步驟b中，采用ABI-9700進行擴增，反應程序為94℃預變性5min；每個循環94℃預變性1min，550℃退火1min，72℃延伸2min，30個循環；最后72℃延伸8min。與現有技術相比較本專利技術的有益效果在于：本專利技術分子標記可以用于鑒定待測材料是否在IPS1座位上含有麗江新團黑谷的控制穗結構的增效等位基因；能夠改善穗部結構、優化一二次枝梗穗粒數比例、提高穗實粒數、增加水稻單產水平，同時提高稻米品質。附圖說明圖1為本專利技術IPS1在第4號染色體上的位置及連鎖標記；圖2為本專利技術17個水稻品種分子標記IPS1-1的檢測結果。具體實施方式以下結合附圖，對本專利技術上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。本專利技術東北粳稻′沈農265′和云南地方品種′麗江新團黑谷′構建的重組自交系群體，在沈陽和哈爾濱兩地對穗部結構性狀進行了QTL分析，共檢測到控制一次枝梗數的QTL5個，并利用剩余雜合體衍生群體對同時控制一次枝梗數、一次枝梗實粒數的QTL?IPS1進行了精細定位，同時提供了與IPS1緊密連鎖且共分離的分子標記。在本專利技術中用于檢測IPS1的特異性分子標記為IPS1-1，所述片段如序列表SEQ?ID?NO：1所示，其中，本專利技術的分子標記的核苷酸序列如下：IPS1-1的上游引物序列為：5′-AGCCGAGGGACGTGCAAACTACT-3′IPS1-1的下游引物序列為：5′-ACAACATTCCCCTGGCAAGT--3′。請參閱圖1所示，其為本專利技術IPS1在第4號染色體上的位置及連鎖標記；圖2為本專利技術17個水稻品種分子標記IPS1-1的檢測結果，其中，M：分子標記標準；1：沈農265；2：麗江新團黑谷；3：Habataki；4：Kasalath；5：9311；6：七山占；7：通系83；8：日本晴；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記，其特征在于，該分子標記為IPS1?1，該片段如序列表SEQ?ID?NO：1所示，其中，該分子標記的核苷酸序列如下：IPS1?1的上游引物序列為：5′?AGCCGAGGGACGTGCAAACTACT?3′IPS1?1的下游引物序列為：5′?ACAACATTCCCCTGGCAAGT??3′。

【技術特征摘要】
1.一種檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記，其特征在于，該
分子標記為IPS1-1，該片段如序列表SEQ?ID?NO：1所示，其中，該分
子標記的核苷酸序列如下：
IPS1-1的上游引物序列為：5′
-AGCCGAGGGACGTGCAAACTACT-3′
IPS1-1的下游引物序列為：5′-ACAACATTCCCCTGGCAAGT--3′。
2.根據權利要求1所述的檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記，
其特征在于，所述分子標記IPS1-1由東北粳稻′沈農265′和云南地方
品種′麗江新團黑谷′構建的重組自交系群體基因進行擴增獲取。
3.根據權利要求2所述的檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記，
其特征在于，在所述重組自交過程中，所述分子標記IPS1-1與IPS1共分
離。
4.一種檢測水稻穗結構基因IPS1的特異分子標記的方法，其特征在
于，其過程為：
步驟a，DNA提取；具體為：
步驟a1，取長度為10cm左右黃化苗4-5株剪碎，放于研缽中并立即
加入液氮研磨成粉末，置于1.5ml的微量離心管(EP)中；
步驟a2，加入預熱至65℃的CTAB抽提液600μL；
步驟a3，輕輕混勻，使粉末充分散開，呈懸浮狀態，放于60℃的水浴
30-60min，期間每5min輕輕倒轉離心管使之分散均勻；
步驟a4,取出后，待冷至室溫后加入等體積的氯仿∶異戊醇(24∶1)，
室溫振蕩，充分混勻，然后于臺式冷凍離心機上10000rpm離心10min，
取上清液轉入另一離心管中；
步驟a5，重復3-4次，直至中間沒有蛋白層為止；
步驟a6，將上清液逐滴加入2倍體積的-20℃預冷的無水乙醇中，-20
℃放置30min以上；
步驟a7,此...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜樹坤，王嘉宇，張鳳鳴，劉丹，白良明，孫世臣，丁國華，王彤彤，張喜娟，姜輝，
申請(專利權)人：黑龍江省農業科學院耕作栽培研究所，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23