一种控制小麦株高的主效QTL及其候选基因和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115011617A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210527987.7(22)申请日2022.05.16(71)申请人山东农业大学地址271000山东省泰安市岱宗大街61号(72)发明人李斯深郭宝晋赵岩郭营安艳荣孙俊生(74)专利代理机构青岛合创知识产权代理事务所(普通合伙)37264专利代理师王晓晓(51)Int.Cl.C12N15/53(2006.01)C12N9/02(2006.01)C12N15/82(2006.01)A01H5/00(2018.01)A01H6/46(2018.01)权利要求书1页说明书7页序列表4页附图5页(54)发明名称一种控制小麦株高的主效QTL及其候选基因和应用(57)摘要本发明公开了一种控制小麦株高的主效QTL及其候选基因和应用。所述主效QTL为QPh‑2D.1，位于2D染色体上，其遗传距离为1995.71～2002.73cM，物理区间大小为212Kb；所述候选基因为TaSDR‑2D，其核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。本发明对该候选基因TaSDR‑2D进行了基因编辑，并经过实验验证，TaSDR‑2D基因通过调控细胞长度来影响小麦的株高，这有利于小麦株高性状的遗传改良和分子育种，并可以加快对矮秆小麦品种进行筛选，或者用来调控小麦的株高。CN115011617ACN115011617A权利要求书1/1页1.一种控制小麦株高的主效QTL，其特征在于，所述主效QTL为QPh‑2D.1，位于2D染色体上，其遗传距离为1995.71～2002.73cM，物理区间大小为212Kb。2.根据权利要求1所述的控制小麦株高的主效QTL，其特征在于，所述主效QTL具有降低株高效应，其减效等位基因来自父本品种鲁麦21。3.权利要求1所述的控制小麦株高的主效QTL的候选基因，其特征在于，所述候选基因为TaSDR‑2D，其核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。4.权利要求3所述的候选基因的编码蛋白，其特征在于，所述编码蛋白的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。5.权利要求1所述的主效QTL或权利要求3所述的候选基因在小麦株高性状的遗传改良中的应用。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，在应用时，通过敲除所述候选基因能够降低小麦的株高。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述候选基因通过调控小麦细胞的长度来影响小麦的株高。8.权利要求1所述的主效QTL或权利要求3所述的候选基因在加快选育小麦矮秆品种中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，利用所述候选基因来检测小麦品种或品系中候选基因等位变异，从而加快选育小麦品种的进程。2CN115011617A说明书1/7页一种控制小麦株高的主效QTL及其候选基因和应用技术领域[0001]本发明属于小麦分子遗传育种技术领域，特别涉及一种控制小麦株高的主效QTL及其候选基因和应用。背景技术[0002]小麦(TriticumaestivumL.,2n＝6X＝42,AABBDD)是世界上最重要的粮食作物之一，贡献了全世界约20％的膳食热量和蛋白质。提高小麦总产量一直是生产上面临的重大问题，而我国耕地面积有限，提高单产是实现我国小麦总产量提升的主要途径。小麦产量性状QTL定位一直是小麦遗传研究热点，但已克隆的基因仍很少。株高是影响产量的重要性状，因此分离和鉴定小麦株高基因，对小麦遗传改良具有重大意义。[0003]虽然被命名的株高基因已达到25个(Rht1～Rht25)，但其中大部分未被克隆。已通过图位克隆的方法分离到了位于4B染色体上的Rht‑B1(TraesCS4B02G043100)基因和位于4D染色体上的Rht‑D1(TraesCS4D02G040400)基因，Rht‑B1已鉴定出7个等位基因，其中Rht‑B1a为高杆等位基因，编码有功能的DELLA蛋白；Rht‑D1鉴定出了4个等位基因，其中Rht‑D1a为高杆基因，编码完整的DELLA蛋白结构。[0004]CRISPR/Cas9的基因组编辑技术可以充分利用现有的基因组信息，快速验证初步获得的候选基因，加快性状改良，进而加速育种进程。通过对株高基因进行CRISPR/Cas9基因编辑验证，可为利用该基因进行株高性状的遗传改良提供理论依据。发明内容[0005]本发明提供了一种控制小麦株高的主效QTL及其候选基因和应用。所述主效QTL和候选基因TaSDR‑2D有利于矮秆小麦品种的选育。[0006]为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：[0007]本发明提供了一种控制小麦株高的主效QTL，所述主效QTL为QPh‑2D.1，位于2D染色体上，其遗传距离为1995.71～2002.73cM，物理区间大小为212Kb。[0008