本发明专利技术公开了一种水稻香味基因Aro2的功能性Indel分子标记引物A-2-1，分子标记引物的核苷酸序列为：正向引物F：5’-AAACAGGATAGAACTGGCTAC-3’；反向引物R：5’-CATTTACTGGGAGTTATGAAAC-3’；引物进行PCR扩增，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，香型水稻扩增出长度211bp条带，非香型水稻扩增出219bp条带，杂合基因型水稻材料同时扩增出211bp和219bp条带；该分子标记引物A-2-1位于Aro2基因的编码区，在遗传上与香味表型共分离，选择效率达到100％，可广泛应用于香型水稻材料的鉴定和/或其后代的香味基因型选择育种。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农作物分子遗传育种学领域，具体涉及一种水稻香味基因Aro2的功能性Indel分子标记引物A-2-1及其应用。
技术介绍
水稻是全球半数多人口的主食，随着人们生活水平的日益提高，消费者对稻米品质也提出了更高要求。水稻香味是高档优质米的一个重要品质性状；香稻米质优良，香味馥郁，兼具食疗保健作用，愈来愈受到消费者的青睐和市场欢迎。通过气-质联用检测香味主成分及东西方人群对香味感官评估的相关性分析，国际水稻所研究者发现2-乙酰-1-吡咯啉与人们的香味嗅觉呈极显著正相关，目前较为一致的看法认为香稻的芳香主要来自2-乙酰-1-吡咯啉，证实2-乙酰-1-吡咯啉在不同香稻品种之间的浓度存在差异，且在普通大米中的含量不到香米的十分之一。另外，Mahatheeranon等利用气相色谱-质谱法，结合火焰离子化检测仪，对泰国香稻KDML105糙米中2-乙酰-1-吡咯啉进行了定量测定，发现0.5克KDML105糙米即可明显检测到2-乙酰-1-吡咯啉。Wongpornchai等也利用固相微萃取(SPME)及连续蒸馏与液相提取(SDS)等方法，量化了面包花(VallarisglabraKtze)，露兜树(PandanusamaryllifoliusRoxb)和KDML105三个香型植物中2-乙酰-1-吡咯啉成分，发现2-乙酰-1-吡咯啉在干面包花中的比重最大，为26.1mg/kg，其次是新鲜露兜树叶，为10.3mg/kg，>KDML105香米为3.0mg/kg。据国内外学者研究，水稻香味是受细胞核基因控制的遗传性状，与细胞质遗传无关。水稻的无香味表现为胚乳直感现象，香稻叶片的香味受孢子体(2n)基因型决定，稻米的香味受制于胚乳(3n)基因型。如双亲之一为香稻，则F1叶片无香味，杂交稻米(F2种子碾米)香味特性为自然参合型；如双亲之一为香稻，且香味基因是等位的，则F1叶片有香味，杂交稻米为全香型。据有关研究，F2代香味与无香味的比例有1：3，1：15，9：7，207：49的等分离结果，控制该性状的基因数目有1～4对，其中有单隐性基因、双隐性基因、基因互作和三个显性互补基因的报道；但目前更多学者的研究结果倾向于水稻香味受一对单隐性基因控制。在香味基因定位方面，在水稻第4，5，8，9，11，12染色体上均有定位研究报道。Dhulappanavar将一香味基因定位于第5连锁群，与颖尖色素P的遗传距离为30.41％，Siddiq等认为印度香稻品种T3香味性状是由双隐性基因控制，并将这两个基因分别定位于第5和第9染色体上。Lorieux等证实了RFLP标记RG28与香味基因fgr紧密连锁(5.8cM)，并将控制香味的两个数量性状位点分别定位于第4和第12染色体上。另外，Tomar和Prassad利用印度地方品种Baspatri定位了一个显性香味基因，位于第11染色体上。目前，水稻第8染色体上的香味研究报道较多。Dong等利用初级三体对三个日本地方香稻品种(Kabashiko、Shiroikichi、Henroyori)进行染色体定位，将单隐性香味基因定位在第8染色体上。Cordeiro等利用微卫星标记将2-乙酰-1-吡咯啉单隐性香味基因定位在第8染色体上。澳大利亚研究人员利用Monsanto水稻SSR序列数据库资料，筛选出14个与第8染色体上香味基因较近的微卫星标记；经过分离群体定位，发掘的SSR标记SCU015RM与香味基因的距离为2cM。Garland等利用微卫星DNA标记(SSR)对14个香稻品种进行基因定位，发现香味基因与第8染色体上的SSR引物RM42、RM223和SCU-SSR-1存在紧密连锁关系。在基因克隆方面，澳大利亚植物遗传保护中心及中国浙江省农科院作物研究所联合研究，从香稻品种Basmati和Jasmine中克隆了第8染色体上的香味基因(fgr)。该研究发现，编码三甲基甘氨醛脱氢酶(BADH2)的一个基因及其同源物在香稻和非香稻材料编码区表现出显著多态性，证实了fgr是水稻中BADH2突变型。该基因存在细菌人工染色体文库(BAC)AP004463克隆中，其基因产物功能失活的突变可能与2-乙酰-1-吡咯啉的浓度有关。川香29B是四川省农业科学院作物研究所选育的优质香稻保持系，具有较大生产价值；其香味基因来源于广东地方品种。以川香29B为供体亲本，以非香型的美国光身粳稻Lemont(简写为Le)和非香型恢复系R2为受体亲本分别构建F2群体，对川香29B香味性状进行了遗传分析和基因定位。川香29B/Le，川香29B/R2两个杂交组合的F1种子经咀嚼米粒鉴定没有香味，其F1植株叶片经氢氧化钾法鉴定也没有香味，即川香29B香味性状受隐性基因控制。经χ2测验，两个F2群体的无香味单株与香味单株分离比符合3:1，该结果由相应F2:3家系香味表型进一步得到验证，表明川香29B香味性状受一对单隐性基因控制。利用268对在川香29B与Lemont存在多态性的微卫星(SSR)引物对香味基因池和无香味基因池进行分析。其中位于第8染色体上的SSR标记RM23097、RM515、RM8264、RM7049、RM7356和RM7556及本研究新开发的SSR标记Aro1和Aro7与香味性状存在连锁，且香味基因fgr被定位在SSR标记Aro7(0.57cM)和RM515(0.71cM)之间。利用29B/R2的F2群体，香味基因fgr被定位于微卫星标记RM23120(0.52cM)和RM3459(1.23cM)之间。(参照附图1)。根据水稻物理图谱，RM23120位于Aro7和RM515之间，RM3459位于RM515和RM7049之间，即川香29B香味基因定位于SSR标记RM23120和RM3459之间。分析定位数据及相应物理位置，川香29B香味基因fgr位于水稻第8染色体20117016～20259866bp处，相应的BAC克隆AP005301和AP005537可能含有该基因。由水稻基因组数据库可知，该区域包括19个候选基因，其中包括Bradbury等人所报道的fgr(BADH2)基因，推测川香29B香味基因可能为BADH2基因。2013年国际同行将香味基因定名为Aro2。根据BADH2基因cDNA序列，分段设计一系列基因特异引物。其中一对引物SF6是根据BADH2基因变异区域序列设计而来；其中，上游引物序列是：5'-GCCGGTGCTCCTTTGTCATCA-3’；下游是：5'-TGTACCATCCC本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水稻香味基因Aro2的功能性Indel分子标记引物A‑2‑1，其特征在于，所述分子标记引物的核苷酸序列为：正向引物F：5’‑AAACAGGATAGAACTGGCTAC‑3’；反向引物R：5’‑CATTTACTGGGAGTTATGAAAC‑3’；所述引物进行PCR扩增，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，香型水稻扩增出长度211bp条带，非香型水稻扩增出219bp条带，杂合基因型水稻材料同时扩增出211bp和219bp条带；所述211bp条带核苷酸序列如Seq ID No.1所示；所述219bp条带核苷酸序列如Seq ID No.2所示。
【技术特征摘要】
1.一种水稻香味基因Aro2的功能性Indel分子标记引物A-2-1，
其特征在于，所述分子标记引物的核苷酸序列为：
正向引物F：5’-AAACAGGATAGAACTGGCTAC-3’；
反向引物R：5’-CATTTACTGGGAGTTATGAAAC-3’；
所述引物进行PCR扩增，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，香型水稻扩
增出长度211bp条带，非香型水稻扩增出219bp条带，杂合基因型水
稻材料同时扩增出211bp和219bp条带；
所述211bp条带核苷酸序列如SeqIDNo.1所示；
所述219bp条带核苷酸序列如SeqIDNo.2所示。
2.权利要求1所述的一种水稻香味基因Aro2的功能性Indel分
子标记引物A-2-1在香型水稻材料的鉴定和/或其后代香味基因型选
择育种中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述分子标记引
物A-2-1在香型水稻材料的鉴定包括如下步骤：
步骤1，选取香型水稻材料和非香水稻材料；
步骤2，提取步骤1所选取材料的DNA；
步骤3，采用所述Indel标记引物对DNA进行PCR扩增；
步骤4，对扩增结果进行凝胶电泳检测；
步骤5，从电泳检测结果中筛选出现与水稻香味基因Aro2的Indel
标记特征条带一致的材料，其中香型水稻材料扩增出长度211bp条带，
非香型对照材料扩增出219bp条带。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述PCR扩增包
括：
25μL的PCR反应体系为：100ng/μL的DNA模板2μL，10
μmol的正向引物1.25μL，10μ...
【专利技术属性】
技术研发人员：高方远，任光俊，陆贤军，孙淑霞，任鄄胜，吴贤婷，苏相文，吕建群，
申请(专利权)人：四川省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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