用于鉴定水稻产量基因OsICL优异单倍型的分子标记及其应用

本发明属于功能分子标记，具体地，涉及一种用于鉴定水稻产量基因

osicl优异单倍型的dna分子标记及其应用。

背景技术：

1、水稻是我国最为重要的粮食作物。据统计，2023年，水稻种植面积在我国粮食种植总面积中占比约为24.3%，其总产量在我国粮食总产量中占比约为29.7%（数据来源于《中国统计年鉴》，2024年版）。近年来，受极端气候事件频发、可用耕地资源减少等多重因素影响，我国粮食安全正面临严峻挑战。因此，挖掘水稻高产种质资源、解析高产性状的遗传基础、进一步提升水稻产量，对保障国家粮食安全和提高农业生产效益具有重要意义。

2、水稻产量主要由单株穗数、每穗粒数、千粒重和结实率等性状决定。近几十年的育种实践表明，挖掘并利用调控粒重和每穗粒数的关键基因进行品种改良，是提升水稻产量潜力的有效策略。粒重作为复杂的数量性状，受籽粒大小和灌浆充实程度等多个因素影响。籽粒是水稻重要的库器官，其大小由粒长、粒宽和粒厚等性状共同决定，是影响粒重和产量的重要因素。粒重由多个数量性状位点（quantitative trait loci，qtl）共同控制，目前可用于水稻品种改良的粒重优异等位变异仍较为有限。因此，挖掘具有育种应用潜力的新粒重基因及其优异等位变异，对推动水稻高产育种具有重要意义。

3、

osicl基因编码异柠檬酸裂解酶，是乙醛酸循环的关键酶。过表达

osicl基因可显著提高水稻粒重和单株产量，而敲除该基因则相反。然而，目前尚未见关于

osicl基因调控区单核苷酸多态性（snp）差异如何影响该基因表达量，进而导致不同水稻品种间粒重和产量差异的研究报道，其有利单倍型仍有待深入挖掘。

技术实现思路

1、针对目前

osicl基因有利单倍型有待挖掘的问题，本发明提供了一种用于鉴定水稻产量基因

osicl优异单倍型的dna分子标记及其应用，利用该分子标记，可通过分子标记辅助育种技术高效创制大粒水稻新种质，培育高产水稻新品种。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于鉴定

osicl基因

osiclhet单倍型的caps引物，所述

osiclhet单倍型为位于其基因上游调控区的snp20693989，所述caps引物包括核苷酸序列如seq id no .1所示的正向引物和如seq id no .2所示的反向引物，用于区分物理位置20693989位（chr7: 20693989）t或c碱基。

3、本发明第二方面提供上述的caps引物在鉴定水稻

osiclhet单倍型中的应用。

4、本发明的上述引物能够快速而直观鉴定水稻的粒重，适用于大规模育种筛查，缩短水稻大粒重育种周期。通过

osicl基因单倍型的检测，筛选和鉴定水稻大粒重的材料，提高水稻高产育种分子标记辅助选择的效率。

5、具体地，鉴定方法包括如下步骤：

6、1）pcr扩增反应：以待测水稻基因组dna为模板，采用上述引物进行pcr扩增，扩增产物长度为333 bp；

7、2）酶切与电泳检测：利用限制性核酸内切酶naei进行酶切，随后进行琼脂糖凝胶电泳分析：若酶切后片段长度仍为333 bp（扩增产物未被naei切开），则表明待测水稻品种携带

osiclhet单倍型；若酶切后片段长度缩短为164-169 bp（扩增产物被naei切开），则表明待测水稻品种携带

osicllet单倍型。

8、具体地，步骤1）中，pcr扩增体系（20 μl）如下：20100 ng/μl的待测水稻基因组dna 2 μl，2×accurate taq master mix (dye plus) 10μl，10 μmol/l的正向引物和反向引物各1 μl，加ddh2o补足至20 μl；

9、pcr扩增的反应条件为：95℃预变性3 min，95℃变性30 sec，58℃条件下退火30sec，72℃延伸25 sec，进行34个循环；最后72℃延伸5 min；在12℃下保存。

10、步骤2）中，酶切反应体系和反应条件为：10×ne buffer 1 μl，pcr产物3 μl，naei限制性核酸内切酶0.5 μl，加ddh2o补足至10 μl；37°c孵育1小时。

11、酶切产物在2%（质量分数）琼脂糖凝胶中进行电泳分离，电压为120 v，电泳时间20min，根据酶切产物条带大小判定待测水稻的单倍型及粒重大小。

12、本发明第三方面提供一种鉴别水稻粒重的方法，利用上述方法鉴定水稻品种携带何种单倍型，携带

osiclhet单倍型的水稻品种具有大粒重，携带

osicllet单倍型的水稻品种具有小粒重。

13、通过上述技术方案，本发明实现了以下有益效果：

14、1、本发明开发了一组鉴定水稻籽粒大小的caps分子标记引物对，可精准识别水稻粒重相关基因

osicl的不同单倍型。该检测方法操作简单、扩增产物观测直观、检测通量高，适合应用于大规模育种材料的快速筛查工作。

15、2、依托本发明的caps分子标记引物对，能够快速且准确地鉴定水稻粒重性状。本方法基于dna水平开展检测，不受外界环境、植株生育阶段干扰，实验重复性好、检测结果稳定，综合性能明显优于传统田间表型鉴定手段。

16、3、利用本发明标记完成水稻

osicl基因单倍型鉴定，并结合粒重表型数据验证可知，携带优异单倍型

osiclhet的水稻品种籽粒重量更大。该分子标记可广泛应用于水稻分子标记辅助育种，能够实现优异单倍型的精准聚合与定向转育，有效提升育种材料的粒重性状，大幅缩短育种周期、提升育种效率。

1. 一种用于鉴定osicl基因osiclhet单倍型的caps引物，其特征在于，所述osiclhet单倍型为位于其基因上游调控区的snp20693989，所述caps引物包括核苷酸序列如seq id no.1所示的正向引物和如seq id no .2所示的反向引物，用于区分物理位置20693989位t或c碱基。

2.权利要求1所述的caps引物在鉴定水稻osiclhet单倍型中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，鉴定方法包括如下步骤：

4. 根据权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤1）中，pcr扩增体系如下：20100 ng/μl的待测水稻基因组dna 2 μl，2×accurate taq master mix 10μl，10 μmol/l的正向引物和反向引物各1 μl，加ddh2o补足至20 μl；

5. 根据权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤2）中，酶切反应体系和反应条件为：10×ne buffer 1 μl，pcr产物3 μl，naei限制性核酸内切酶0.5 μl，加ddh2o补足至10 μl；37°c孵育1小时。

6. 根据权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤2）中，酶切产物在2%琼脂糖凝胶中进行电泳分离，电压为120 v，电泳时间20 min。

7.一种鉴别水稻粒重大小的方法，其特征在于，携带osiclhet单倍型的水稻品种具有大粒重，携带osicllet单倍型的水稻品种具有小粒重。