一種水稻苗期耐鹽基因qST11及其分子標記方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及一種水稻苗期耐鹽基因qSTll及其分子標記方法，屬于水稻抗逆育種 和分子遺傳學領域。
【背景技術】：
[0002] 水稻是世界上最重要的糧食作物之一，對鹽害敏感，其中苗期對鹽害尤為敏感；通 過分子育種聚合耐鹽有利基因，選育耐鹽水稻品種是提高水稻耐鹽性最直接有效的方法。
[0003] 分子遺傳學的研宄表明，水稻耐鹽性受多基因控制。迄今為止，研宄者利用正向 遺傳學的方法鑒定了多個影響水稻耐鹽性的QTL，其中Saltol等基因已被精細定位，SKC1 已被克隆。另外，研宄者通過反向遺傳學的方法還克隆了 0sNAP、0sSIKl、SNACl、0sNAC10、 0sNAC045、OsISAPl等多個影響水稻耐鹽性的基因。上述通過反向遺傳學的方法克隆的基 因有助于我們了解水稻耐鹽性的遺傳基礎和分子基礎，但其真正在育種實踐中成功應用的 實例仍然十分有限。
[0004] 拓寬遺傳變異，進而鑒定和挖掘有利變異的基因是開展突破性育種的先決條件。 種質資源是人們在長期生產實踐中培育和保留的自然群體材料，這些種質資源中攜帶了很 多耐鹽的有利基因。但是，由于不利基因的遺傳累贅，利用種質資源中的耐鹽有利基因往往 效率較低，很難獲得耐鹽性提高又綜合性狀良好的品種；因此從種質資源中轉育耐鹽有利 基因受到了很大局限。
[0005] 現有的研宄表明，現代育種家育成的感鹽品種中也攜帶著大量耐鹽有利基因。從 這些品種中挖掘耐鹽有利基因，并將其聚合在一起，也能提高水稻品種的耐鹽性，同時也不 存在連鎖累贅問題，比單純從種質資源中轉育耐鹽有利基因容易許多，在現代育種中也越 來越受到重視。
[0006] 本發明人在國內較早開展回交育種研宄。選用中廣香1號作為受體材料，與來源 于國際水稻研宄所的糯稻品種IR75862構建了一套回交導入系群體該導入系群 體于2011年構建完成。2012年將該套導入系進行苗期耐鹽實驗，發現雖然親本中廣香1號 和IR75862均中等感鹽，但部分導入系表現為較強的苗期耐鹽特征。
[0007] 本發明通過分子標記定位發現了一個位于第11染色體上的主效位點qSTll，該 位點來源于IR75862的等位基因降低苗期鹽害級別，增加存活時間，在導入系中分別解釋 20. 7%和20. 4%的鹽害級別和存活天數的表型變異。通過導入系及不同導入系間互交構建 的匕群體獲得了緊密連鎖的遺傳標記RM332。有望應用于新基因qSTll的標記輔助選擇育 種。經比較作圖發現，這個位點上尚未有控制鹽害級別和存活天數的基因報道，因此qSTll 是一個控制水稻苗期耐鹽性的新基因。

【發明內容】
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[0008] 為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種水稻苗期耐鹽基因qSTll 及其分子標記方法，利用IR75862和中廣香1號配制的導入系群體，通過連鎖分析，定位第 11染色體上的耐鹽基因qSTll，獲得與之緊密連鎖的基于PCR的實用經濟型標記RM332,該 標記可以有效的進行水稻苗期耐鹽性的輔助選擇，主要應用于水稻抗逆育種。
[0009] 本發明的技術方案如下：
[0010] 本發明提供的一種水稻苗期耐鹽基因qSTll，是在水稻基因組第11染色體存在一 個與水稻苗期耐鹽性相關的一個基因位點qSTll，糯稻品種IR75862在該位點上的等位基 因能夠顯著提高水稻苗期的耐鹽性；
[0011] 對基因qSTll的分子標記方法，是用一對特異的PCR引物對RM332,其中正向引物 序列為：GCGAAGGCGAAGGTGAAG，反向引物序列為：CATGAGTGATCTCACTCACCC，共同 PCR 擴增帶 有品種IR75862血緣的育種材料基因組DNA，如果引物對RM332能夠PCR擴增出與IR75862 類似的170bp左右大小的片段，則該育種材料含有qSTll的耐鹽等位基因。
[0012] 水稻耐鹽基因qSTll及其分子標記方法可以應用于水稻育種。
[0013] 本發明與現有的技術相比具有如下有益效果：
[0014] 1、與目前報道的影響耐鹽基因SKCl，Saltol，SNACl和OsNAP等不同，qSTll是來 源于感鹽品種IR75862的一個控制水稻苗期耐鹽性的新基因位點，為分子標記輔助選擇提 高水稻耐鹽性提供了抗源基因。
[0015] 2、通過新基因標記的篩選，能夠獲得苗期耐鹽性提高的抗逆育種材料。本發明的 分子標記可用于苗期育種群體的基因型選擇，有效地鑒別帶有該基因的耐鹽個體，便于及 時的雜交轉育，加快育種進程。
【附圖說明】
[0016] 圖1為耐鹽導入系與感鹽導入系雜交匕群體苗期耐鹽性表現與RM332標記基因 型圖譜。
[0017] 中廣香1號/IR75862的BCR。回交后代耐鹽導入系CV345(僅帶有qSTlll個耐 鹽基因）與感鹽導入系CV55(帶有任何耐鹽等位基因）雜交的F 2群體，經SSR標記RM332 的PCR擴增產物在5 %聚丙烯酰胺凝膠電泳的帶型圖譜及其對應的表型（1-30為隨機選 取的匕代單株；M為DNA Ladder ;CV345為耐鹽導入系；CV55感鹽導入系；a為185bp，b為 170bp)〇
[0018] 圖2為來源于中廣香1號/IR75862導入系后代不同株系雜交的&群體基于RM332 標記鑒定的兩種純合基因型單株的苗期耐鹽表現
[0019] A :兩種純合基因型個體的平均鹽害級別；B :兩種純合基因型個體的平均存活天 數。
【具體實施方式】：
[0020] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，其中所用的方法如無特別說明均為 常規方法。
[0021] 一、耐鹽新基因的單標記法定位
[0022] 1、供試材料
[0023] 利用引自國際水稻所的糯稻品種IR75862與高產優質秈型常規稻中廣香1號構建 雜交組合，并以中廣香1號為輪回親本構建含有200個家系的導入系群體。
[0024] 2、DNA提取、PCR擴增及凝膠電泳
[0025] 參考Temnykh等（2000年）的DNA提取方法，對各單株分別提取基因組DNA。選取 雙親間有多態的133個SSR標記，合成引物。以各個導入系的基因組DNA為模板進行聚合 酶鏈式（PCR)反應。PCR反應的產物通過聚丙烯酰胺凝膠電泳進行分離，溴化乙啶染色后， 在凝膠成像系統下成像。參考雙親的擴增條帶，對后代單株的帶型進行判別記錄。
[0026] 3、單標記分析
[0027] 根據導入系的擴增條帶所表示的基因型，將其對應的苗期鹽脅迫下的鹽害級別、 存活天數考查的結果作為表型值，輸入由中國農業科學院作物科學研宄所王建康課題組所 發展的完備區間作圖軟件（ICMapping V3. 0,免費軟件），進行表型與標記的單向方差分 析，定位到影響鹽害級別和存活天數的QTL區間及相關標記。
[0028] 篩選效應較大的主效基因位點。共獲得了 2個影響鹽害級別的主效QTL，4個影 響存活天數的主效QTL，其中在第11染色體定位到1個同時影響鹽害級別和存活天數的 qSTll位點，該位點來自IR75862的等位基因降低鹽害級別0. 67和提高存活天數0. 81天， 分別解釋導入系群體中鹽害級別和存活天數的20. 7%和20. 4%。
[0029] 表1 :利用中廣香1號/IR75862導入系群體檢測到影響苗期鹽害級別和存活天數 的主效QTL
【主權項】
1. 一種水稻苗期耐鹽基因qSTll，其特征在于：在水稻基因組第11染色體存在一個與 水稻苗期耐鹽性相關的一個基因位點qSTll，糯稻品種IR75862在該位點上的等位基因能 夠顯著提高水稻苗期的耐鹽性。
2. 如權利要求1所述的一種水稻苗期耐鹽基因qSTll的分子標記方法，其特征在于： 用一對特異的PCR引物對RM332，其中正向引物序列為！GCGAAGGCGAAGGTGAAG，反向引物序 列為：CATGAGTGATCTCACTCACCC，共同PCR擴增帶有品種IR75862血緣的育種材料基因組 DNA，如果引物對RM332能夠PCR擴增出與IR75862類似的170bp左右大小的片段，則該育 種材料含有qST11的耐鹽等位基因。
3. 根據權利要求1、2所述的一種水稻苗期耐鹽基因qSTll及其分子標記方法，其特征 在于在水稻育種中的應用。
【專利摘要】本發明涉及一種水稻苗期耐鹽基因qST11及其分子標記方法，屬于水稻抗逆育種和分子遺傳學領域，其特征在于利用中廣香1號與IR75862構建的BC1F10導入系群體及導入系互交衍生的F2群體，通過單標記分析，定位在水稻基因組第11染色體存在一個與水稻苗期耐鹽性相關的一個基因位點qST11，并獲得與之緊密連鎖的基于PCR擴增的實用經濟型標記RM332。將本發明應用于水稻苗期耐鹽性的輔助選擇育種和聚合育種，能夠有效的彌補以往缺乏耐鹽基因的不足，可以在苗期對低世代的育種群體進行基因型選擇，獲得耐鹽個體，便于及時的雜交轉育，降低耐鹽鑒定過程中表型鑒定的誤差，提高育種效率，加快育種進程。
【IPC分類】C12Q1-68, C12N15-11
【公開號】CN104762298
【申請號】CN201510160098
【發明人】徐建龍, 邱先進, 邢丹英, 徐琴, 劉環, 向曉嬌, 楊隆維, 何文靜, 杜斌
【申請人】長江大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月7日