技术分享丨突破花生育种瓶颈,KASP技术助力精准分子标记辅助育种

栏目:技术分享 发布时间:2024-07-04
在现代农业科技的浪潮中,分子标记辅助育种技术已成为提升作物产量和品质的重要手段。KASP(Kompetitive Allele Specific PCR,竞争性等位基因特异性PCR)技术正是这一领域的创新突破,特别是在农作物育种上的应用,为科研工编辑和育种专家提供了强有力的工具。


应用分享
今天分享一篇利用KASP标记辅助分子育种的文章,这篇论文的主要内容是关于花生的遗传研究,特别是针对提高花生产量的三个关键数量性状:100粒荚重(HPW)、100粒籽重(HSW)和脱壳率(SP)。

研究背景:花生作为一种重要的农作物,其产量的提升对于全球食品供应具有重要意义。HPW、HSW和SP是影响花生产量的三个主要因素。

实验材料:

  • 使用了重组近交系(RILs)群体,这些RILs源自“Silihong”(A. hypogaea var. fastigiate)和“Jinonghei 3”(A. hypogaea var. hypogaea)的杂交。

  • 利用美国小核心种质集合作为关联分析的群体。

实验方案:

  1. 高密度遗传连锁图谱构建:通过重新测序RILs,构建了一个包含4499个箱(bins)的高密度遗传连锁图谱,覆盖20条染色体,总长度为1712.32 cM。

66860c8ce9bdb.png

2. 数量性状位点(QTL)分析:在三个不同的环境下,共鉴定出46个与HPW、HSW和SP相关的QTLs。其中,一些主要QTLs如qHPW5.2、qSP7.1和qSP18.2等,显示出较高的表型变异说明率(PVE)。

66860c8c353c0.png


3. 全基因组关联研究(GWAS):使用美国小核心种质集合进行GWAS,以验证QTL定位的准确性,并在两个环境中鉴定出与HPW、HSW和SP显著相关的115个单核苷酸多态性(SNPs)。

66860c8c92a1a.png


4. KASP标记开发与验证:基于QTL区域,开发了三个KASP标记,并在花生品种和地方品种中进行了验证,这些标记与HPW、HSW和SP有显著关联。

66860c8d8131b.png

上图展示了KASP-SP7标记对花生小组中SP、HPW和HSW的影响。包括统计图表显示KASP-SP7不同等位基因对目标性状的影响,并用星号表示显著性水平。


66860c8dd6472.png

上图展示了KASP-SP18和KASP-HPW5标记在花生小组中的验证效果。包括两个子图,A展示KASP-SP18对SP的影响,B展示KASP-HPW5对HPW的影响,同样使用统计图表和显著性标记。

研究结果:

  • 确定了多个与HPW、HSW和SP相关的QTLs和SNPs,其中一些是首次发现。

  • 通过GWAS验证了QTL定位的准确性,并且发现了一些QTLs和SNPs的共定位。

  • 开发的KASP标记为花生分子辅助育种提供了有用的工具。

结论:本研究不仅为理解花生HPW、HSW和SP的遗传基础提供了新的见解,而且开发的KASP标记有助于加速花生的分子辅助育种进程。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.06.013

KASP技术的优势

高效率:KASP技术能够大幅缩短育种周期,提高育种效率。
高精准度:基于SNP的分子标记技术保证了筛选的准确性。
高通用性:KASP技术适用于多种作物的分子标记辅助育种。
操作简便:简化了实验操作流程,易于在不同实验室推广使用。

随着分子生物学技术的不断进步,KASP技术将在现代农业发展中扮演越来越重要的角色。东盛生物致力于推动生物科技在农业领域的应用,KASP试剂的推出是大家对创新和精准农业的承诺。大家期待与广大科研工编辑和育种专家携手合作,共同开启农业科技的新篇章。


东盛相关产品
东盛生物针对 KASP 技术开发了多款 PCR Mix 溶液,含有双抗体修饰的热启动型Taq DNA 聚合酶、dNTPs、缓冲液等 PCR 扩增必需组分。产品具有使用方便、性能优越、成本低等优势,支撑申请试用。
KASP PCR Mix (点击跳转至产品详情页)
KASP PCR MixPlus (点击跳转至产品详情页)