小麦抗旱相关基因TaBAM16-1B的KASP分子标记及应用

本发明属于分子育种领域，具体涉及小麦抗旱相关基因tabam16-1b及其分子标记和应用。

背景技术：

1、气候变化导致的温度升高和水资源匮乏已成为一个亟待解决的全球性难题。小麦是全球干旱、半干旱地区的主要粮食作物，保障旱区小麦安全高效生产，对确保粮食安全具有重要的地位和作用。随着全球气候的变化，干旱胁迫已经成为限制小麦生产的主要非生物逆境因子。因此，挖掘小麦抗旱基因、揭示小麦抗旱分子机理及基因调控网络，对于小麦抗旱遗传改良、培育抗旱品种具有重要意义。

2、随着基因组测序技术的发展和生物信息学水平的提高，近年来小麦抗旱基因挖掘及抗旱机制研究进展较快。通过qtl定位、全基因组关联分析、基因家族全基因组鉴定等方法，国内外学者先后报道了多个抗旱主效qtl位点，并克隆了tasag7、nac、snrks等参与干旱胁迫信号识别、传导及干旱适应有关的抗旱基因。单核苷酸多态性(snps)是由单个碱基的转换或颠换引起的dna序列点突变，通过改变基因表达水平或蛋白质氨基酸序列，进而影响基因功能的功能性snp与作物产量、品质、抗生物或非生物胁迫等性状表型变异密切相关，基于功能性snp的标记开发大大提高了基因分子标记辅助选择的准确性。竞争性等位基因特异性聚合酶链式反应(kompetitive allele specific pcr，kasp)是一种基于单核苷酸多态性(snp)的新型基因分型技术，可从基因组水平对snp和插入缺失多态性(indel)进行精准分型，在作物功能基因组研究和分子设计育种领域具有广阔的应用前景。

3、淀粉是一种葡萄糖的高聚体，是植物体内储存的主要养分。β-淀粉酶（beta-amylase，bam）是淀粉水解成可发酵性糖过程中的关键酶，在植物生长发育过程中起着重要作用，与植物多种非生物胁迫响应密切相关。然而，目前尚无小麦bam基因家族（tabam）及其与耐旱相关性的系统深入研究。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供小麦抗旱相关基因及其分子标记和应用。

2、为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种鉴定小麦中tabam16-1b基因的第3040位位点snp多态性的kasp分子标记， tabam16-1b基因序列如seq no id：1所示，tabam16-1b基因的第3040位位点的多态性为a/g，所述分子标记包含正向引物al1、正向引物al2和通用反向引物cr；所述正向引物al1的序列如seq id no：2所示，所述正向引物al2的序列如seq id no：3所示，所述通用反向引物cr的序列如seq id no：4所示。优选的，正向引物al1的5’端添加fam荧光基团，正向引物al2的5’端添加hex荧光基团。

3、相应的，利用所述分子标记鉴定小麦中tabam16-1b基因的第3040位位点snp多态性的方法，若利用正向引物al1、正向引物al2均未检测到对应碱基，则判断检测小麦材料不含所述基因位点；若检测到正向引物al1对应的碱基，则判断待测小麦材料含有该基因位点，基因型为g:g，判断小麦抗旱能力差；若检测到正向引物al2对应的碱基，则判断待测小麦材料含有该基因位点，基因型为a:a，小麦抗旱能力较强。

4、相应的，利用所述分子标记制备的筛选抗旱能力更强小麦品种的产品；利用所述分子标记筛选、鉴定抗旱能力更强的小麦品种的方法：若经分子标记检测鉴定测试样本中tabam16-1b基因的第3040位位点表型为a：a，则鉴定样本为抗旱能力强的小麦。

5、相应的，所述分子标记在小麦育种中的应用。

6、本发明具有以下有益效果：

7、本发明通过泛基因组学分析、基因表达分析、基因特异性分子标记与抗旱表型的关联分析，结合特定基因突变体与野生型抗旱相关表型的调查，以及等位基因的地理分布特点，最终筛选获得一个新的、关键抗旱基因tabam16-1b，从而为丰富小麦抗旱遗传调控理论，推动小麦抗旱育种提供有价值的理论参考、基因资源和技术手段。

8、本发明还鉴定到与小麦抗旱性紧密相关的snp：位于tabam16-1b基因第二外显子区、第3040位多态性位点（a/g），tabam16-1b（a3040:a3040）为抗旱基因优良单倍型。并针对性开发了功能分子标记。所述分子标记基于对dna模板的pcr扩增和荧光信号检测进行基因分型，检测稳定可靠、快速准确、操作简便、检测耗时短、通量高、成本低。

9、本发明提供的抗旱相关基因和对应分子标记具有良好的应用前景。利用本发明提供的kasp分子标记，可在小麦育种中对抗旱性状进行早代检测，降低工作量，缩短育种年限，有效调控和塑造小麦的抗旱性能，从而提高育种效率，具有良好的应用前景。

1.一种鉴定小麦中tabam16-1b基因的第3040位位点snp多态性的kasp分子标记，其特征在于：tabam16-1b基因序列如seq no id：1所示，tabam16-1b基因的第3040位位点的多态性为a/g，所述分子标记包含正向引物al1、正向引物al2和通用反向引物cr；所述正向引物al1的序列如seq id no：2所示，所述正向引物al2的序列如seq id no：3所示，所述通用反向引物cr的序列如seq id no：4所示。

2.根据权利要求1所述分子标记，其特征在于：正向引物al1的5’端添加fam荧光基团，正向引物al2的5’端添加hex荧光基团。

3.利用权利要求1或2所述分子标记鉴定小麦中tabam16-1b基因的第3040位位点snp多态性的方法，其特征在于：若利用正向引物al1、正向引物al2均未检测到对应碱基，则判断检测小麦材料不含所述基因位点；若检测到正向引物al1对应的碱基，则判断待测小麦材料含有该基因位点，基因型为g:g，小麦抗旱能力差；若检测到正向引物al2对应的碱基，则判断待测小麦材料含有该基因位点，基因型为a:a，小麦抗旱能力强。

4.利用权利要求1或2所述分子标记制备的筛选抗旱能力强的小麦品种的产品。

5.利用权利要求1或2所述分子标记筛选、鉴定抗旱能力强的小麦品种的方法，其特征在于：若经分子标记检测鉴定测试样本中tabam16-1b基因的第3040位位点表型为a：a，则鉴定样本为抗旱能力强的小麦。

6.权利要求1或2所述分子标记在小麦育种中的应用。