一种用于鉴别柱花草地上部干重性状的SNP分子标记的应用

本发明涉及植物分子标记辅助育种和分子生物学，尤其涉及一种用于鉴别柱花草地上部干重性状的snp分子标记的应用。

背景技术：

1、强酸性土壤（ph＜4.5）中，铝离子毒害与有效磷固化双重胁迫并存，不仅直接抑制根系形态建成与养分吸收功能，更会限制光合碳同化效率与同化物向地上部的转运分配，最终造成植株地上部生物量大幅下降，边际土地的生产潜能无法充分释放。因此，挖掘适配酸性低磷环境、地上部干物质积累能力优异的植物种质资源，对提升酸性土壤的生产利用效率具有重要现实意义。

2、圭亚那笔花豆（

stylosanthes guianensis），即柱花草，为豆科多年生牧草兼具饲用生产与生态修复功能，耐酸、耐铝、耐低磷特性突出，可在中低肥力酸性土壤中正常建植与持续生产，可在热带和亚热带酸性土壤区域生长和栽培。柱花草既可作为优质饲草支撑草食畜牧业发展，也可作为绿肥作物用于退化土壤培肥与坡地水土保持，还可用于退化土壤改良及水土保持。地上部干重是柱花草生产性能的核心量化指标，直接决定其应用价值的发挥：在饲用生产场景中，地上部干重即干草产量，是核算单位面积载畜量、粗蛋白总产出的基础依据，直接决定牧场生产效益与饲草供给能力；作为绿肥作物应用时，地上部干重决定了还田生物量与氮、磷等养分的归还总量，直接影响土壤有机质提升、团粒结构改善及肥力培育的效果；在水土保持与退化植被修复场景中，地上部干重对应植被覆盖度与枯落物积累水平，是调控坡面径流侵蚀、促进退化生态系统结构恢复的关键因素。因此，选育酸性低磷环境下地上部干重优异的柱花草品种，是同步提升饲草生产能力、土壤培肥效果与生态修复效能的核心途径。柱花草丰富的种质资源与生物量表型变异，也为解析产量性状的遗传调控机制、挖掘关键功能位点提供了充足的遗传材料。

3、地上部干重是受多基因控制的数量性状，遗传机制复杂，且表型易受土壤ph、有效磷含量及气候条件等环境因素干扰。在酸性低磷胁迫环境下，该性状的表型差异是植株根系养分吸收、光合生产、同化物分配等多个生理过程协同作用的结果，能够综合反映种质的逆境适应能力与实际生产潜力。传统的地上部干重鉴定需在特定酸性土壤条件下开展种植试验，经统一刈割收获、烘干至恒重和称重等步骤后获得数据，存在鉴定周期长、工作量大、表型易受环境波动影响等问题，难以满足大规模种质资源高通量快速筛选的需求。

4、目前，针对柱花草地上部干重性状的分子标记报道相对有限，尤其缺乏能够用于区分高地上部干重和低地上部干重材料的稳定snp分子标记，难以满足分子标记辅助育种的应用需求，也制约了产量性状遗传解析的深入推进。因此，开发与柱花草地上部干重性状稳定关联的snp分子标记，对于柱花草种质资源的快速筛选、优异材料鉴定及分子标记辅助育种具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于鉴别柱花草地上部干重性状的snp分子标记的应用，以克服上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、本发明第一方面提供一种与柱花草地上部干重相关的snp分子标记引物对在鉴定柱花草地上部干重性状及筛选高地上部干重或低地上部干重柱花草种质中的应用，所述分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示，其中在seq id no.1所示序列的第401位存在g/a碱基突变；

4、所述snp分子标记的snp位点命名为sgm.chr4: 125884861，位于柱花草chr4染色体的第125884861 bp位置；

5、所述snp分子标记的引物对的核苷酸序列如seq id no.2和seq id no.3所示；

6、当所述snp分子标记位点的基因型为gg时，则判定为高地上部干重柱花草种质；当所述snp分子标记位点的基因型为ga时，则判定为低地上部干重柱花草种质。

7、本发明第二方面提供一种包含所述snp分子标记引物对的试剂盒在鉴定柱花草地上部干重性状及筛选高地上部干重或低地上部干重柱花草种质中的应用，当所述snp分子标记位点的基因型为gg时，则判定为高地上部干重柱花草种质；当所述snp分子标记位点的基因型为ga时，则判定为低地上部干重柱花草种质。

8、本发明第三方面提供一种用于鉴别柱花草地上部干重性状的方法，包括以下步骤：

9、s1、提取待测柱花草材料的基因组dna；

10、s2、采用所述snp分子标记引物对对待测柱花草的基因组dna进行pcr扩增，对扩增产物进行测序，检测待测柱花草材料中所述snp分子标记位点的基因型；

11、s3、根据基因型判定待测柱花草材料的地上部干重性状：若基因型为gg，则判定为高地上部干重柱花草种质；若基因型为ga，则判定为低地上部干重柱花草种质。

12、进一步地，所述pcr扩增程序为：95℃预变性5 min；95℃变性30 s，59℃退火30 s，72℃延伸30 s，循环35次；72℃延伸7 min。

13、本发明的有益效果是：

14、本发明开发了柱花草snp分子标记位点chr4:125884861，该位点对地上部干重的解释率为8.41%，在地上部干重性状的遗传调控中起关键作用。基于该位点设计的特异性引物，通过pcr扩增测序可快速、准确鉴定基因型，实现对柱花草地上部干重的早期筛选。借助该标记可在苗期就完成植株地上部干重生产潜力的非破坏性鉴定，无需等待生育后期再开展收获测产。检测结果不受土壤养分水平、气候条件及植株生育阶段的影响。相较于传统表型鉴定方法需依赖全生育期田间种植、工作量大、结果易受环境波动影响的局限，本发明提升了产量性状的种质筛选效率，为柱花草高产型品种的分子标记辅助育种提供了扎实的技术工具，兼具重要的遗传研究价值与产业应用前景。

1. 一种与柱花草地上部干重相关的snp分子标记引物对在鉴定柱花草地上部干重性状及筛选低地上部干重或高地上部干重柱花草种质中的应用，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，其中在seq id no.1所示序列的第401位存在g/a碱基突变；

2.一种包含权利要求1中所述snp分子标记引物对的试剂盒在鉴定柱花草地上部干重性状及筛选低地上部干重或高地上部干重柱花草种质中的应用，其特征在于，当所述snp分子标记位点的基因型为gg时，则判定为高地上部干重柱花草种质；当所述snp分子标记位点的基因型为ga时，则判定为低地上部干重柱花草种质。

3.一种用于鉴别柱花草地上部干重性状的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述pcr扩增程序为：95℃预变性5 min；95℃变性30 s，59℃退火30 s，72℃延伸30 s，共35个循环；72℃延伸7 min。