木薯块根镁含量相关的SNP分子标记开发、检测方法和应用

allin2026-09-01  24


本发明涉及一种snp标记及其应用,尤其涉及一种木薯块根镁含量相关的snp分子标记开发、检测方法和应用。


背景技术:

1、木薯(manihot esculenta)是一种重要的热带作物,广泛种植于热带和亚热带地区,如非洲、南美洲和东南亚。作为“淀粉之王”,木薯根部含有丰富的淀粉,是全球近10亿人的主要粮食来源。然而,尽管木薯能够满足热量需求,其在镁等人体必需营养元素上的含量却远远不足,难以满足人体的日常需求。因此,我们迫切需要采用分子标记技术,对木薯进行遗传改良,以提升其营养价值。

2、镁是人体必需的矿物质,对健康至关重要,确保充足的镁摄入对于维持人体健康和预防慢性疾病非常重要。因此,迫切需要在营养强化方面进行木薯品种改良,筛选或培育出含镁量显著提升的新种质或新品种,以满足以木薯为主食的人类对营养的需求。然而目前,尚无木薯块根高镁性状的分子标记信息,严重限制了高镁木薯的品种选育。

3、snp(单核苷酸多态性)是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的 dna序列多态性,包括单个碱基的转换、颠换等。通过利用snp标记,育种者可以在早期阶段筛选出具有优良基因型的个体,加速育种进程,减少传统方法中的不确定性和时间成本。此外,snp辅助选择使得对复杂性状的遗传基础进行深入分析成为可能,从而提高育种的精确度和效率。

4、本发明通过选择snp标记的有利等位变异来选择高镁含量的木薯材料,可显著提高选择效率、缩短高镁木薯材料的培育年限,加快育种进程。


技术实现思路

1、本发明在于克服现有技术中的不足,提供一种木薯块根镁含量相关的snp分子标记开发、检测方法和应用,能够早期筛选块根镁含量高的种质,将推进高镁木薯材料新品种的选育进程。

2、本发明的第一个方面是提供一种木薯块根镁含量相关的snp分子标记,所述snp分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示,所述seq id no.1所示序列自5'端起第234 位点处的碱基是c或者t(应当理解的是,在序列表中seq id no.1自5'端起第234位点用“c”表示,只是为了正常提交核苷酸序列表,并不影响本发明权利要求1和说明书的相关限定)。

3、发明人发现,该snp分子标记的位点处基因型为ct基因型或cc基因型木薯的块根中镁含量大概率要显著高于tt基因型木薯。

4、基于所述snp分子标记,可以开发木薯块根镁含量的基因型鉴定方法,通过对所述snp位点碱基序列分析,所述snp位点的基因型为ct基因型或cc基因型鉴定为高镁木薯。

5、为进行所述snp分子标记检测,本发明的第二个方面是提供一种用于检测本发明第一个方面所述的snp分子标记的引物对,所述引物对为gt1_f: 5’ -cctgtgcttgctactgtcaac- 3’和引物gt1_r: 5’ -gagctagtagttgggactctgc- 3’。

6、本发明的第三个方面是提供一种用于检测本发明第一个方面所述的snp分子标记的试剂盒,其包含本发明第二个方面所述的引物对。

7、本发明的第四个方面是提供如本发明第一个方面所述的snp分子标记、或者本发明第二个方面所述的引物对、或者本发明第三个方面所述的试剂盒在早期筛选块根镁含量高的木薯种质中的用途。

8、本发明的第五个方面是提供如一种检测木薯块根镁含量性状的方法:提取待测木薯的基因组dna,以待测木薯基因组dna为模板,采用本发明第二个方面所述引物对进行pcr扩增,分析pcr扩增产物的序列,进行本发明第一个方面所述的snp分子标记的检测,确定待测木薯的基因型,从而确定待测木薯的块根镁含量性状。

9、所述snp分子位点的基因型为ct基因型或cc基因型木薯时初步鉴定木薯为高镁含量的木薯材料。

10、本发明的第六个方面是提供一种木薯的选育方法:提取待选木薯群体中各个待选木薯的基因组dna,以所得基因组dna为模板,采用本发明第二个方面所述引物对进行pcr扩增,分析pcr扩增产物的序列,进行本发明第一个方面所述的snp分子标记的检测,确定各个待选木薯的基因型,从而确定各个待选木薯的块根镁含量性状,对木薯进行选育。

11、本发明的第七个方面是提供如本发明第一个方面所述的snp分子标记、或者本发明第二个方面所述的引物对、或者本发明第三个方面所述的试剂盒在木薯选育中的用途。

12、本发明首次从大数据层面,鉴定到位于seq id no.1核苷酸序列第234 位的snp与木薯块根镁含量密切关联,所述snp分子标记不受木薯生长阶段的限制,可以在幼苗期进行选择,极大地减少了育种工作量,显著缩短了木薯育种选择周期,提高了育种效率,可以在实践中用于木薯品质改良分子标记辅助育种。



技术特征:

1.一种木薯块根镁含量相关的snp分子标记,其特征在于,所述snp分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示,所述seq id no.1所示序列自5'端起第234 位点处的碱基是c或者t。

2.根据权利要求1所述的snp分子标记,其特征在于,所述snp分子标记的ct基因型或cc基因型木薯的块根中镁含量大概率要显著高于tt基因型木薯。

3.一种用于检测权利要求1或2所述的snp分子标记的引物对,其特征在于,所述引物对为gt1_f: 5’ -cctgtgcttgctactgtcaac- 3’和引物gt1_r: 5’ -gagctagtagttgggactctgc- 3’。

4.一种用于检测权利要求1或2所述的snp分子标记的试剂盒,其特征在于,其包含权利要求3所述的引物对。

5.如权利要求1或2所述的snp分子标记、或者权利要求3所述的引物对、或者权利要求4所述的试剂盒在早期筛选块根镁含量高的木薯种质中的用途。

6.一种检测木薯块根镁含量性状的方法,其特征在于,提取待测木薯的基因组dna,以待测木薯基因组dna为模板,采用权利要求3所述引物对进行pcr扩增,分析pcr扩增产物的序列,进行权利要求1或2所述的snp分子标记的检测,确定待测木薯的基因型,从而确定待测木薯的块根镁含量性状。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述snp分子位点的基因型为ct基因型或cc基因型木薯时初步鉴定木薯的块根中镁含量高。

8.一种木薯的选育方法,其特征在于,提取待选木薯群体中各个待选木薯的基因组dna,以所得基因组dna为模板,采用权利要求3所述引物对进行pcr扩增,分析pcr扩增产物的序列,进行权利要求1或2所述的snp分子标记的检测,确定各个待选木薯的基因型,从而确定各个待选木薯的块根镁含量性状,对木薯进行选育。

9.如权利要求1或2所述的snp分子标记、或者权利要求3所述的引物对、或者权利要求4所述的试剂盒在木薯选育中的用途。


技术总结
本发明提供了一种与木薯块根镁含量相关的SNP分子标记,所述SNP分子标记的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示,所述SEQ ID No.1所示序列自5'端起第234位点处的碱基是C或者T。本发明首次从大数据层面,鉴定到位于SEQ ID NO.1核苷酸序列第234位的SNP与木薯块根镁含量密切关联,所述SNP标记不受木薯生长阶段的限制,可以在幼苗期进行选择,极大地减少了育种工作量,显著缩短了木薯育种选择周期,提高了育种效率,可以在实践中用于木薯营养品质分子标记辅助育种。

技术研发人员:叶晓雪,胡伟,周浪珊,谢郑楠,霍恺森,袁晓波,邢军超
受保护的技术使用者:中国热带农业科学院三亚研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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