一种检测早花玉米ZCN8单倍型的引物组及其应用
本发明涉及农作物分子生物学，特别是涉及一种检测早花玉米zcn8单倍型的引物组及其应用。
背景技术：
1、玉米在粮食生产中占据着举足轻重的地位，根据近年来的农业统计数据，它已成为国内总产量最高的粮食作物，广泛应用于食品、饲料和工业生产。首先，随着我国经济的快速发展和人民生活水平的快速提高，对玉米的需求也在日益增长，这无疑给玉米生产带来了巨大的压力。其次，玉米可耕种面积有限，且面临着土地退化、城市化等问题，这使得提高单位面积的产量变得尤为重要。此外，全球气候变化也对玉米生产构成了威胁，极端气候事件的频繁发生可能会对玉米的生长产生不利影响。因此，培育出更加优良的玉米新品种是应对这些挑战的重要手段，也是保障粮食安全、推动农业持续发展的重要途径。
2、开花期指植物从萌芽到开花的时间段，是育种家们重要的选择性状之一。玉米开花期不仅直接影响玉米的种植范围和对特定生态环境的适应性，而且还间接影响许多其他的性状，例如抗病、抗虫、抗逆和产量等相关性状。适宜的开花期可最大限度地利用光温资源，增加玉米群体产量。育种实践表明，适当提早开花期可以避免生育后期干旱、霜冻、病虫害等对产量、品质和收获不利的条件，从而保证产量。育种应用中，在不明显影响生长条件的情况下，缩短生长周期，使得原本一年2-3代的种植批次可以进一步增加，这样的话无疑可以加快育种的过程。
3、研究表明植物的开花期是一个多种因素调控的复杂生物学过程。在这个过程中flowering locus t(ft)蛋白作为其中的重要调控因子，在植物开花期的确定中发挥着关键作用。在玉米中编码ft同源蛋白的是一类名为zea mays centroradialis(zcn)的基因，其中zcn8是唯一的具有开花活性必要特性的zcn基因。zcn8通常在叶片中表达，但在营养生长阶段芽位置的异位表达诱导了转基因植物的提前开花，且rna干扰对zcn8的沉默导致开花延后。这更表明了zcn8蛋白是玉米开花激活剂。
4、本发明通过对欧洲早花玉米f7自交系zcn8基因和常用玉米自交系进单倍型分析，找到对应优异单倍型，并且设计了一个全新的用于鉴定zcn8基因在玉米f7自交系与玉米郑58、昌7-2(c7-2)、ph6wc、ph4cv、京724(j724)、京92(j92)自交系zcn8单倍型的分子标记。利用该分子标记可以有助于培育开花期提前的的玉米新品种，以及加快育种进程。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种检测早花玉米zcn8单倍型的引物组及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明提供的分子标记引物组能够鉴定纯合的玉米早花f7自交系与其他自交系zcn8单倍型，还能够将控制提前开花的f7自交系zcn8单倍型转移到缺失该单倍型的受体材料中，有助于培育开花期提前的的玉米新品种及加快育种进程。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种检测玉米zcn8单倍型的引物组，包含核苷酸序列如seq id no：1所示的正向引物和核苷酸序列如seq id no：2所示的反向引物。
4、本发明还提供所述的引物组在制备检测玉米zcn8单倍型的产品中的应用。
5、进一步地，所述产品包括试剂或试剂盒。
6、本发明还提供一种包含所述引物组的试剂盒。
7、本发明还提供所述引物组或所述试剂盒在如下任一项中的应用：
8、(1)在检测玉米zcn8单倍型中的应用；
9、(2)在筛选早花玉米zcn8单倍型材料中的应用；
10、(3)在玉米早花品系育种中的应用；
11、(4)在玉米种质资源鉴定中的应用。
12、本发明还提供一种筛选早花玉米zcn8单倍型材料的方法，以待测玉米样本的基因组dna为模板，利用所述的引物组进行pcr扩增，对获得的pcr产物进行电泳检测，通过电泳条带大小筛选早花玉米zcn8单倍型材料。
13、进一步地，若电泳条带大小为300bp，则待测玉米样本为早花玉米zcn8单倍型材料。
14、进一步地，所述早花玉米zcn8单倍型材料包括欧洲早花玉米f7自交系。
15、本发明还提供一种促进玉米开花时间提前的方法，以欧洲早花玉米f7自交系为父本，玉米晚花自交系为母本，杂交；f1代为母本，与轮回亲本玉米晚花自交系进行三代回交，得到bc3f1植株；利用权利要求1所述引物组检测bc3f1植株的玉米zcn8单倍型，筛选含有300bp大小电泳条带的玉米zcn8单倍型材料。
16、进一步地，所述玉米晚花自交系包括玉米郑58、昌7-2、ph6wc、ph4cv、京724和京92自交系。
17、本发明公开了以下技术效果：
18、本发明提供的分子标记引物组能够鉴定纯合的玉米早花f7自交系与其他自交系zcn8单倍型，还能针对f7自交系与其他自交系杂交后代位点纯合情况选育开花期提前的杂交子代。本发明以玉米郑58自交系背景为例，利用分子标记zcn8-300引物组跟踪郑58与f7bc3回交后代中玉米f7自交系类型的zcn8基因型，结果表明，检测到的f7自交系类型的zcn8基因的后代植株花期较野生型提前2.14天，呈现显著差异性。表明了该分子标记引物组能够辅助选择，将控制提前开花的f7自交系zcn8单倍型转移到缺失该单倍型的受体材料中，有助于培育开花期提前的的玉米新品及加快育种进程。
技术特征：
1.一种检测玉米zcn8单倍型的引物组，其特征在于，包含核苷酸序列如seq id no：1所示的正向引物和核苷酸序列如seq id no：2所示的反向引物。
2.如权利要求1所述的引物组在制备检测玉米zcn8单倍型的产品中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述产品包括试剂或试剂盒。
4.一种包含权利要求1所述引物组的试剂盒。
5.如权利要求1所述引物组或权利要求4所述试剂盒在如下任一项中的应用：
6.一种筛选早花玉米zcn8单倍型材料的方法，其特征在于，以待测玉米样本的基因组dna为模板，利用权利要求1所述的引物组进行pcr扩增，对获得的pcr产物进行电泳检测，通过电泳条带大小筛选早花玉米zcn8单倍型材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若电泳条带大小为300bp，则待测玉米样本为早花玉米zcn8单倍型材料。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述早花玉米zcn8单倍型材料包括欧洲早花玉米f7自交系。
9.一种促进玉米开花时间提前的方法，其特征在于，以欧洲早花玉米f7自交系为父本，玉米晚花自交系为母本，杂交；f1代为母本，与轮回亲本玉米晚花自交系进行三代回交，得到bc3f1植株；利用权利要求1所述引物组检测bc3f1植株的玉米zcn8单倍型，筛选含有300bp大小电泳条带的玉米zcn8单倍型材料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述玉米晚花自交系包括玉米郑58、昌7-2、ph6wc、ph4cv、京724和京92自交系。
技术总结
本发明公开了一种检测早花玉米ZCN8单倍型的引物组及其应用，属于农作物分子生物学技术领域，该引物组包含核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示的反向引物。本发明提供的分子标记引物组能够鉴定纯合的玉米早花F7自交系与其他自交系ZCN8单倍型，还能针对F7自交系与其他自交系杂交后代位点纯合情况选育开花期提前的杂交子代。结果表明了该分子标记引物组能够辅助选择，将控制提前开花的F7自交系ZCN8单倍型转移到缺失该单倍型的受体材料中，有助于培育开花期提前的的玉米新品及加快育种进程。
技术研发人员：宋任涛,马泽阳,袁跃,张帅
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23