一种与水稻籽粒镉积累相关的分子标记、引物组合及应用
本发明属于分子育种，尤其涉及一种与水稻籽粒镉积累相关的分子标记、引物组合及应用。
背景技术：
1、目前，水稻低镉分子育种研究主要集中于
osnramp5、
oshma3等镉转运关键基因。其中，
osnramp5(loc_os07g15370)是水稻根系吸收cd和mn的重要跨膜转运蛋白，其功能缺失可显著降低籽粒镉积累。
2、现有技术主要包括以下几类：
3、（1）基于crispr/cas9等基因编辑技术构建
osnramp5敲除材料。已有研究通过编辑
osnramp5启动子区域或编码区实现低镉积累。但该类技术普遍属于转基因或基因编辑范畴，在产业化推广、品种审定及市场接受度方面仍存在一定限制。
4、（2）利用
osnramp5完全敲除降低cd吸收。虽然能够显著降低籽粒cd含量，但由于
osnramp5同时参与mn吸收，完全敲除后容易造成mn吸收不足，进而影响植株正常生长及产量稳定性。
5、（3）利用
oshma3过表达或组织特异性表达调控cd转运。该类技术能够降低籽粒cd积累，但多依赖遗传转化体系，操作复杂，且存在转基因监管问题。
6、此外，目前的低镉育种技术中，还存在以下不足：
7、①现有低镉材料大多来源于基因编辑或转基因技术，缺少通过传统诱变方式获得、可直接用于非转基因育种的新型低镉等位基因资源；
8、②已报道的
osnramp5功能缺失材料多数存在不同程度的农艺性状负效应，如株高下降、结实率降低或产量下降；
9、③缺乏能够快速、准确鉴定低镉功能变异位点的高通量分子检测标记，不利于规模化分子辅助育种；
10、④已有部分低镉突变材料的遗传背景较窄，多集中于粳稻材料，在华南籼稻不育系中的应用较少。
11、造成上述问题的主要原因在于：
osnramp5兼具cd和mn共转运功能，传统完全敲除策略往往破坏mn正常吸收；同时，现有研究更侧重于“基因功能缺失”，而对“兼顾低镉与农艺性状稳定的新型弱功能等位变异”研究不足。
12、因此，开发一种来源于非转基因诱变、既能显著降低籽粒cd积累、又基本不影响农艺性状，并能够配套高效分子标记检测的新型
osnramp5缺失等位基因，对低镉水稻安全生产和分子育种具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种与水稻籽粒镉积累相关的分子标记、引物组合及应用。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种与水稻籽粒镉积累相关的分子标记，所述分子标记为水稻
osnramp5基因编码区存在的9bp插入缺失（indel）位点；所述9bp缺失位点位于水稻参考基因组irgsp-1.0第7号染色体的物理位置chr7:8,876,535至8,876,543处；所述9bp缺失的正链参考序列为gcagtagag。
4、进一步的，所述
osnramp5基因的msu位点为loc_os07g15370，ncbi gene id为4342859；所述水稻参考基因组irgsp-1.0的ncbi登录号为gcf_001433935.1，第7号染色体序列的ncbi登录号为nc_029262.1。
5、第二方面，本发明还提供了一种用于检测上述分子标记的引物组合，所述引物组合包括：
6、突变型特异性正向引物，其核苷酸序列如seq id no.3所示；
7、野生型特异性正向引物，其核苷酸序列如seq id no.4所示；
8、以及公共反向引物，其核苷酸序列如seq id no.5所示。
9、优选的，所述突变型特异性正向引物的5′端连接有hex荧光标签，所述野生型特异性正向引物的5′端连接有fam荧光标签。
10、第三方面，本发明还提供了一种用于检测水稻籽粒镉积累相关基因型的试剂盒，所述试剂盒包含上述的引物组合。
11、第四方面，本发明还提供了利用上述引物组合检测水稻
osnramp5基因型的方法，包括以下步骤：
12、（1）提取待测水稻样品的基因组dna；
13、（2）以提取的基因组dna为模板，采用上述引物组合进行kasp-pcr扩增；
14、（3）检测扩增产物的荧光信号，根据终点荧光信号强度进行基因型聚类判读；
15、所述基因型包括：携带9bp缺失的纯合基因型、不携带9bp缺失的野生型纯合基因型，以及杂合基因型。
16、第五方面，本发明还提供了上述分子标记在筛选低镉积累水稻种质资源中的应用。
17、第六方面，本发明还提供了上述分子标记在低镉水稻分子辅助育种中的应用，用于检测杂交、回交后代中是否携带9bp缺失等位基因，以筛选籽粒镉含量降低且农艺性状优良的水稻植株。
18、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
19、（1）本发明首次通过60co-γ射线诱变获得一种来源于非转基因途径的
osnramp5新型9bp缺失等位基因，避免了基因编辑和转基因技术在产业化应用中的监管限制，具有更高的育种应用价值。
20、（2）本发明获得的
osnramp5缺失等位基因能够显著降低水稻籽粒cd积累，同时基本不影响植株主要农艺性状，克服了现有
osnramp5完全敲除材料易造成农艺性状劣变和产量下降的问题。
21、（3）本发明开发的kasp分子标记能够准确区分野生型、纯合突变型及杂合基因型材料，检测效率高、稳定性好，适用于大规模分子辅助育种。
22、（4）本发明所获得的低镉等位基因来源于优质籼稻保持系万太b，具有良好的遗传育种利用基础，可直接应用于低镉杂交水稻新品种选育。
23、（5）本发明实现了“低镉积累—分子检测—育种利用”的完整技术体系，可显著提高低镉水稻育种效率，具有良好的产业应用前景。
1.一种与水稻籽粒镉积累相关的分子标记，其特征在于：所述分子标记为水稻osnramp5基因编码区存在的9bp插入缺失位点；所述9bp缺失位点位于水稻参考基因组irgsp-1.0第7号染色体的物理位置chr7:8,876,535至8,876,543处；所述9bp缺失的正链参考序列为gcagtagag。
2.根据权利要求1所述的一种与水稻籽粒镉积累相关的分子标记，其特征在于：所述osnramp5基因的msu位点为loc_os07g15370，ncbi gene id为4342859；所述水稻参考基因组irgsp-1.0的ncbi登录号为gcf_001433935.1，第7号染色体序列的ncbi登录号为nc_029262.1。
3.一种用于检测权利要求1或2所述的与水稻籽粒镉积累相关的分子标记的引物组合，其特征在于，所述引物组合包括：突变型特异性正向引物，其核苷酸序列如seq id no.3所示；
4.根据权利要求3所述的一种用于检测与水稻籽粒镉积累相关的分子标记的引物组合，其特征在于，所述突变型特异性正向引物的5′端连接有hex荧光标签，所述野生型特异性正向引物的5′端连接有fam荧光标签。
5.包含权利要求3或4所述的用于检测与水稻籽粒镉积累相关的分子标记的引物组合的试剂盒。
6.一种利用权利要求3或4的用于检测与水稻籽粒镉积累相关的分子标记的引物组合检测水稻osnramp5基因型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求1或2所述的分子标记在筛选低镉积累水稻种质资源中的应用。
8.如权利要求1或2所述的分子标记在低镉水稻分子辅助育种中的应用，其特征在于：用于检测杂交、回交后代中是否携带9bp缺失等位基因，以筛选籽粒镉含量降低且农艺性状优良的水稻植株。