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1、(10)申请公布号 CN 103160503 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103160503 A *CN103160503A* (21)申请号 201310063046.3 (22)申请日 2013.02.28 C12N 15/11(2006.01) C12Q 1/68(2006.01) (71)申请人 南通新禾生物技术有限公司 地址 226010 江苏省南通市经济技术开发区 星湖大道 1692 号 （邻里中心） 21 幢 A 区 3 楼 (72)发明人 李平 关义新 巫永春 程仑 刘依群 汪保华 (74)专利代理机构 北京法思腾知识产权代理有 限公司 11318 代理。
2、人 高宇 (54) 发明名称 玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记及其 应用 (57) 摘要 本发明涉及分子标记领域， 具体地涉及玉米 种质抗大斑病QTL的SNP分子标记及其应用。 根据 本发明的玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记 为 ： PZE-109053835PZE-103102855SYN12735SYN1 8302SYN30756PZE-103171599SYN30351PZE-104141 072PZE-108071872PZE-110066840。 上述SNP分子 标记可以用于抗玉米大斑病的早期预测和筛选， 还可以用于抗玉米大斑病型玉米的选育。 (51)In。
3、t.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103160503 A CN 103160503 A *CN103160503A* 1/2 页 2 1. 玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记， 其特征在于， 所述 SNP 分子标记为 ： PZE-109053835 PZE-103102855 SYN12735 SYN18302 SYN30756 PZE-103171599 SYN30351 PZE-104141072 PZE-108071872 PZE-110066840。
4、 2. 根据权利要求 1 所述的玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记， 其特征在于， 所述 SNP 标记的等位基因位点如下所示 ： PZE-109053835 C PZE-103102855 C SYN12735 A SYN18302 G SYN30756 T PZE-103171599 T SYN30351 G PZE-104141072 G PZE-108071872 G PZE-110066840 C 3.一种获得玉米种质抗大斑病QTL的SNP分子标记的方法， 其特征在于， 所述方法包括 步骤 ： （1） 以 115 个大斑病抗性记录的美国玉米自交系作为材料， 经试验鉴定， 其。
5、中感大斑病 的有 64 个自交系， 抗大斑病的 51 个自交系 ； （2） 使用 Illumina 公司开发的玉米 Infinium50K 高密度商业芯片测量 115 个玉米自交 系的高密度指纹， 使用 TASSEL 软件 http:/ &Itemid=119 对测得的 115 个自交系的高密度指纹进行了聚类分析 ； （3） 玉米抗大斑病主效 QTL 的全基因组扫描定位， 对步骤 （1） 所得的玉米抗大斑病性状 结果和步骤 （2） 所得的基因型数据， 使用 TASSEL 中的 MLM 算法进行了分析。 （4） 选取 10 个互不连锁的 QTL, 发现以下 SNP 位点与抗玉米大斑病有关， PZ。
6、E-109053835 PZE-103102855 SYN12735 SYN18302 SYN30756 权 利 要 求 书 CN 103160503 A 2 2/2 页 3 PZE-103171599 SYN30351 PZE-104141072 PZE-108071872 PZE-110066840 4.权利要求1所述玉米种质抗大斑病QTL的SNP分子标记在抗玉米大斑病的早期预测 和筛选中的应用。 5.权利要求1所述玉米种质抗大斑病QTL的SNP分子标记在抗玉米大斑病型玉米的选 育的应用。 权 利 要 求 书 CN 103160503 A 3 1/4 页 4 玉米种质抗大斑病 QTL 的 。
7、SNP 分子标记及其应用 技术领域 0001 本发明涉及分子标记领域， 具体地涉及玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记及 其应用。 背景技术 0002 玉米作为 C4 植物的代表， 光合作用效率高， 在常见农作物中单产最高， 被称为谷 物之王， 是世界和我国播种面积第一的作物。 然而， 随着玉米需求一步增加， 耕地在减少， 气 候有进一步恶化的趋势 ； 而全球人口以每年一亿人的速度爆炸式增长， 能新开发的耕地极 其有限， 玉米供需关系很可能进一步趋紧。 0003 近几十年来， 农业发达国家如美国的玉米育种发展极快， 美国的玉米平均亩产为 我国的近两倍， 其中良种的贡献估计为百分之五十。
8、以上。先锋公司的品种先玉 335 等以其 高产、 优质等特性在我国春玉米区彻底击败国内所有品种， 使美国种质成为东北地区的主 要玉米种质。 玉米大斑病为病原菌引起， 是玉米的一种主要疾病， 在全球玉米种植区域内发 生。近年来在我国东北春玉米主产区发病率大幅上升， 但先玉 335 等不抗大斑病， 成为玉米 产量的主要影响原因之一。所以用美国的高产、 优质且抗大斑病种质改良适应东北地区的 先玉 335 等玉米种质， 建立抗大斑病、 高产、 优质且适应当地环境的种系是保障我国粮食安 全的当务之急。 0004 近年来， 随着玉米 B73 自交系全基因组测序的完成和高通量 DNA 测序技术的突飞 猛进，。
9、 国内外科学家已经成功地完成了许多玉米自交系的重测序。大量的玉米 SNP 分子标 记被发现， 相应的高通量玉米指纹芯片已被商业化。McMullen 等运用高通量玉米指纹芯片 和巢式关联作图 （Nested Association Mapping） ， 精确定位了玉米花期及叶片角度的主效 QTL。严建兵等用全基因组扫描 （GWS） 定位了玉米油相关的主效 QTL。 0005 虽然 Poland 等于 2011 年用巢式关联作图精确定位一些抗大斑病 QTL， 但他们使 用的主要是热带玉米资源， 回交导入温带商业种质资源时， 是否有效难以确定， 即使有效， 连锁的不利近等位基因需多代回交才能删除。 。
10、本发明直接利用大量美国温带商业玉米自交 系， 使用全基因组扫描精确定位温带商业玉米群内的抗大斑病 QTL 并将其用于改良适应东 北的美国商业玉米种质， 则可成功解决以上难题。 发明内容 0006 本发明的目的是提供玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记。 0007 本发明的再一目的是提供上述玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记的应用。 0008 根据本发明的玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记为 ： 0009 PZE-109053835 0010 PZE-103102855 0011 SYN12735 0012 SYN18302 说 明 书 CN 103160503。
11、 A 4 2/4 页 5 0013 SYN30756 0014 PZE-103171599 0015 SYN30351 0016 PZE-104141072 0017 PZE-108071872 0018 PZE-110066840 0019 。 0020 根据本发明的具体实施方式， 上述玉米种质抗大斑病 QTL 的 SNP 分子标记通过包 括以下步骤的方法获得 ： 0021 （1） 以 115 个美国玉米自交系， 检索美国农业部种质资源信息中心所有专利过期 自交系的性状信息， 有大斑病抗性记录的共有 115 个自交系， 经试验鉴定， 其中感大斑病的 有 64 个自交系， 抗大斑病的 51 个。
12、自交系 ； 0022 （2）使用 Illumina 公司开发的玉米 Infinium50K 高密度商业芯片 （该芯片覆盖 了遍布玉米全基因组的 5 万 6 千个 SNP 位点） 测量 115 个玉米自交系的高密度指纹， 使用 TASSEL 软件 0023 http:/ d=89&Itemid=119 对测得的 115 个自交系的高密度指纹进行了聚类分析 ； 0024 （3） 玉米抗大斑病主效 QTL 的全基因组扫描 （GWAS） 定位， 对步骤 （1） 所得的玉米 抗大斑病性状结果和步骤 （2） 所得的基因型数据， 使用 TASSEL 中的 MLM 算法进行了分析， 检测到抗病相关 QTL。 。
13、0025 （4） 选取 10 个互不连锁的 QTL, 发现以下 SNP 位点与抗玉米大斑病有关， 0026 PZE-109053835 0027 PZE-103102855 0028 SYN12735 0029 SYN18302 0030 SYN30756 0031 PZE-103171599 0032 SYN30351 0033 PZE-104141072 0034 PZE-108071872 0035 PZE-110066840 0036 以上 10 个 SNP 位点详细信息如以下表 1 所示。 0037 表 1 0038 说 明 书 CN 103160503 A 5 3/4 页 6 00。
14、39 其中参照系的 “效应值 （effect） ” 为 0，“观测数值” 是指在 “115” 个自交系中具有 该 SNP 位点的自交系的数目。 0040 本发明的调控玉米大斑病抗性的主效QTL的SNP分子标记可以用于抗玉米大斑病 的早期预测和筛选， 还可以用于抗玉米大斑病型玉米的选育。 0041 本发明的调控玉米大斑病抗性的主效 QTL 的 SNP 分子标记直接以 DNA 的形式表 现， 在玉米的各个组织、 各个发育阶段均可检测到， 不受季节、 环境限制， 不存在表达与否等 问题 ； 表现为中性， 不影响目标性状的表达 ； SNP适于快速、 规模化筛查。 基因组筛选中SNPs 往往只需 +/-。
15、 的分析， 而不用分析片段的长度， 利于发展自动化技术筛选或检测 SNPs。 具体实施方式 0042 实施例 1 0043 （1） 以 115 个美国玉米自交系， 检索美国农业部种质资源信息中心所有专利过期 自交系的性状信息， 有大斑病抗性记录的共有 115 个自交系， 经试验鉴定， 其中感大斑病的 有 64 个自交系， 抗大斑病的 51 个自交系 ； 0044 （2）使用 Illumina 公司开发的玉米 Infinium50K 高密度商业芯片 （该芯片覆盖 了遍布玉米全基因组的 5 万 6 千个 SNP 位点） 测量 115 个玉米自交系的高密度指纹， 使用 TASSEL 软件 0045 。
16、http:/ d=89&Itemid=119 对测得的 115 个自交系的高密度指纹进行了聚类分析 ； 说 明 书 CN 103160503 A 6 4/4 页 7 0046 （3） 玉米抗大斑病主效 QTL 的全基因组扫描 （GWAS） 定位， 对步骤 （1） 所得的玉米 抗大斑病性状结果和步骤 （2） 所得的基因型数据， 使用 TASSEL 中的 MLM 算法进行了分析， 检测到抗病相关 QTL。 0047 （4） 选取 10 个互不连锁的 QTL, 发现以下 SNP 位点与抗玉米大斑病有关， 0048 PZE-109053835 0049 PZE-103102855 0050 SYN12。
17、735 0051 SYN18302 0052 SYN30756 0053 PZE-103171599 0054 SYN30351 0055 PZE-104141072 0056 PZE-108071872 0057 PZE-110066840 0058 实施例 2 0059 （1） 选取 4 个已知大斑病抗性的玉米自交系， 其中 2 个抗病 （LH190、 PHN29） ， 2 个感 病 （CR1HT、 J8606） ； 0060 （2） 使用 Illumina 公司开发的玉米 Infinium50K 高密度商业芯片 （该芯片覆盖了 遍布玉米全基因组的 5 万 6 千个 SNP 位点） 测量这 4 个玉米自交系的高密度指纹 ； 0061 （3） 检测实例 1 所开发的 10 个抗病 SNP 位点， 结果发现， 利用以上 10 个 SNP 可以 将抗病与感病自交系区分开来， 抗病性鉴定与 SNP 结果一致。 说 明 书 CN 103160503 A 7 。