本發明屬于基因芯片，具體涉及一種用于玉米基因分型的snp分子標記組合、分子探針組合、液相芯片、試劑盒及其應用。

背景技術：

1、青貯玉米是重要的飼料來源，其具有產量高、能量高、適口性好和營養豐富等優點，是種植分布較廣的飼用原料之一，也是畜牧業發展必備的重要飼料來源。隨著畜牧業的快速發展，對青貯玉米的產量和品質要求也日益提高，優良的青貯玉米品種選育顯得尤為關鍵。

2、在種質資源基因型分型領域，近年來隨著測序技術的發展和成本的降低，snp芯片在植物育種中得到了廣泛應用。然而，目前針對青貯玉米種質資源基因型分型的研究和應用仍存在諸多問題。從現有的snp芯片來看，雖然有多款芯片問世，但普遍存在一些不足。首先，基因組覆蓋率低、芯片位點分布不均衡，這使得在對青貯玉米種質資源進行分析時，無法全面準確地獲取遺傳信息，可能遺漏一些關鍵的遺傳位點，影響對種質資源的評估和利用。其次，許多芯片設計偏向于溫帶玉米，并不適合熱帶玉米群體，而青貯玉米的種植區域廣泛，不同氣候帶的種質資源都需要有效的分析手段，這種設計偏向限制了芯片在不同生態區域青貯玉米種質研究中的應用。再者，優良的稀有等位基因在芯片設計過程中可能被淘汰，以及部分芯片的玉米參考基因組選擇不當，造成玉米基因組多樣性信息缺失，無法充分挖掘青貯玉米種質資源的遺傳潛力。

3、而且設計青貯玉米生物育種snp標記組合和芯片也面臨著諸多技術難點。在海量的snp位點中，精準篩選出與青貯玉米生物育種密切相關的位點極為困難。青貯玉米的重要農藝性狀，如生物量、青貯品質、抗病性等，往往受多個基因及復雜的基因互作調控，難以確定每個snp位點與目標性狀之間的直接關聯，增加了篩選的復雜性。此外，不同的青貯玉米種質資源在遺傳背景上存在顯著差異，如何在多樣化的遺傳背景下，驗證和確定snp標記的穩定性和有效性是一大難題。而且，目前的數據分析技術和算法在處理如此龐大且復雜的snp數據時，還存在一定的局限性，難以快速、準確地解析出具有育種價值的snp組合。在芯片制作環節，實現snp組合在芯片上的精準固定與高效檢測也面臨挑戰。這些技術障礙相互交織，使得開發出具有廣泛適用性和高效性的青貯玉米生物育種snp極具挑戰性。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種用于玉米基因分型的snp分子標記組合，能夠均勻覆蓋玉米十條染色體且標記的準確性高、具有高多樣性，為功能標記。

2、本發明的目的之二在于提供一種能夠用于生物育種的液相芯片，能夠對玉米種質資源進行高效和快速的基因型分型，且成本低。

3、為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

4、本發明提供了一種用于玉米基因分型的snp分子標記組合，所述的snp分子標記組合由定位于玉米b73參考基因組版本為v5上6984個snp位點組成，所述snp位點如下表1所示：

5、表1snp位點信息

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41、在本發明中，所述snp分子標記組合優選地包括所述snp位點前后各50bp以內的基因序列。

42、本發明還提供了一種分子探針組合，所述分子探針組合用于特異性識別上述snp分子標記組合。

43、優選的，所述分子探針組合的設計原則為：(1)snp位點的次等位頻率>0.2；(2)snp位點的缺失率<0.1；(3)snp位點為雙等位；(4)探針序列的gc含量在30％～70％之間；(5)探針序列在參考基因組上為單拷貝。

44、本發明還提供了一種用于玉米基因分型的液相芯片，所述液相芯片包括特異性識別上述snp分子標記組合的探針。

45、本發明還提供了一種用于玉米基因分型的試劑盒，所述試劑盒包括上述分子探針組合或上述液相芯片。

46、本發明還提供了以下任意一項在玉米基因分型、玉米全基因組關聯分析或玉米基因選擇育種中的應用，(1)上述snp分子標記組合；(2)上述分子探針組合；(3)上述液相芯片；(5)上述試劑盒。

47、本發明還提供了以下任意一項在玉米種質資源和親緣關系鑒定中的應用，(1)上述snp分子標記組合；(2)上述分子探針組合；(3)上述液相芯片；(5)上述試劑盒。

48、本發明還提供了以下任意一項在玉米遺傳多樣性評估、農藝性狀基因圖位克隆或玉米遺傳圖譜構建中的應用，(1)上述snp分子標記組合；(2)上述分子探針組合；(3)上述液相芯片；(5)上述試劑盒。

49、優選的，所述玉米包括青貯玉米或糧食玉米。

50、在本發明所述應用中，優選的需先基于液相芯片進行dna片段捕獲，隨后采取二代測序技術進行測序。

51、本發明的有益效果：

52、本發明提供的snp分子標記組合和液相芯片能夠對玉米種質資源進行高效和快速的基因型分型，且成本低，適用于玉米生物育種。本發明提供的snp分子標記組合源于30份青貯玉米30x重測序數據，標記的準確性可以得到保證；本發明使用的snp標記在青貯玉米群體中的次等位基因頻率(minor?allele?frequency，maf)大于0.2，保障了位點的高多樣性；本發明使用的snp標記與玉米基因緊密連鎖，同時包含了位于青貯玉米抗病抗逆qtl區域的snp標記，表明本發明snp標記集為功能標記。本發明提供的snp標記均勻的覆蓋整個玉米參考基因組，為青貯玉米全基因組選擇育種提供高質量的分子標記，也可以用于青貯玉米重要農藝性狀基因的圖位克隆。

53、本發明提供的snp分子標記組合和液相芯片不僅適用于青貯玉米，而且也適用于糧食玉米。

技術特征：

1.一種用于玉米基因分型的snp分子標記組合，其特征在于，所述的snp分子標記組合由定位于玉米b73參考基因組版本為v5上6984個snp位點組成，所述snp位點如下表所示：

2.一種分子探針組合，其特征在于，所述分子探針組合用于特異性識別權利要求1所述snp分子標記組合。

3.根據權利要求2所述的分子探針組合，其特征在于，所述分子探針組合的設計原則包括：(1)snp位點的次等位頻率>0.2；(2)snp位點的缺失率<0.1；(3)snp位點為雙等位；(4)探針序列的gc含量在30％～70％之間；(5)探針序列在參考基因組上為單拷貝。

4.一種用于玉米基因分型的液相芯片，其特征在于，所述液相芯片包括特異性識別權利要求1所述snp分子標記組合的探針。

5.一種用于玉米基因分型的試劑盒，其特征在于，所述試劑盒包括權利要求2～3任意一項所述分子探針組合或權利要求4所述液相芯片。

6.以下任意一項在玉米基因分型、玉米全基因組關聯分析或玉米基因選擇育種中的應用，其特征在于，

7.以下任意一項在玉米種質資源和親緣關系鑒定中的應用，其特征在于，(1)權利要求1所述snp分子標記組合；(2)權利要求2或3所述分子探針組合；(3)權利要求4所述液相芯片；(5)權利要求5所述試劑盒。

8.以下任意一項在玉米遺傳多樣性評估、農藝性狀基因圖位克隆或玉米遺傳圖譜構建中的應用，其特征在于，(1)權利要求1所述snp分子標記組合；(2)權利要求2或3所述分子探針組合；(3)權利要求4所述液相芯片；(5)權利要求5所述試劑盒。

9.根據權利要求6～8任意一項所述的應用，其特征在于，所述玉米包括青貯玉米或糧食玉米。

技術總結
本發明提供了一種用于玉米基因分型的SNP分子標記組合、分子探針組合、液相芯片、試劑盒及其應用，屬于基因芯片技術領域。本發明提供的SNP分子標記組合和液相芯片能夠對玉米種質資源進行高效和快速的基因分型，且成本低，適用于玉米生物育種。本發明提供的SNP標記均勻的覆蓋整個玉米參考基因組，為青貯玉米全基因組選擇育種提供高質量的分子標記，也可以用于青貯玉米重要農藝性狀基因的圖位克隆。

技術研發人員：顧煒,瞿靜濤,關媛,于典司,鄭洪建,王慧,秦濤,孫萍東,胡穎雄,衛季輝,盧媛,施標
受保護的技術使用者：上海市農業科學院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28