芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1及其突变基因Sicl1制造技术

本发明专利技术属于芝麻分子遗传育种技术领域，具体涉及一个芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1及其突变基因Sicl1。芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1长度为6835bp，包含6个外显子和5个内含子，位于芝麻第1条染色体上。突变等位基因Sicl1为隐性控制基因，长度为1829bp，对芝麻卷叶、闭蒴性状的解释率为100%。本发明专利技术通过提供芝麻卷叶闭蒴等位基因SiCL1/Sicl1，以及特定的InDel分子标记SiCLInDel1，一方面为芝麻等农作物叶片和蒴果调控发育机理研究奠定了理论基础，另一方面，为芝麻的分子辅助育种技术发展、抗裂蒴芝麻新品种筛选及新品种培育提供了材料基础，因此具有较好的科研价值和经济应用价值。

SiCL1 and its mutant gene Sicl1 in sesame

The invention belongs to the technical field of sesame molecular genetics and breeding, in particular to a sesame leaf roll capsule closure gene SiCL1 and its mutant gene Sicl1. The SiCL1 gene of sesame coiled capsule is 6835 BP in length and contains 6 exons and 5 introns. It is located on chromosome 1 of sesame. The mutant allele Sicl1 is a recessive control gene with a length of 1829 bp. The interpretation rate of leaf roll and capsule closure of sesame is 100%. The invention provides the SiCL1/Sicl1 allele of sesame leaf roll closure capsule and the specific InDel molecular marker SiCLInDel1. On the one hand, it lays a theoretical foundation for the study of the regulation and development mechanism of sesame and other crops'leaves and capsules, on the other hand, it provides a material basis for the development of molecular assisted breeding technology of sesame, the screening of New Sesame Varieties with crack resistant capsules and the cultivation of New Sesame varieties. Better scientific research value and economic application value.

【技术实现步骤摘要】
芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1及其突变基因Sicl1
本专利技术属于芝麻分子遗传育种
，具体涉及一个芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1及其突变基因Sicl1。
技术介绍
芝麻（SesameindicumL.，2n=26）是我国特色优质油料作物，属于一种无限生长型作物。芝麻开花后结成蒴果，并在蒴果内发育形成芝麻籽粒。常规芝麻品种蒴果为开裂型，但通常因上下部位蒴果成熟度及成熟期的不一致，对芝麻籽粒收获及产量造成一定影响。因此，为提高芝麻产量潜力，高产稳产型、机械化适用度高的芝麻新品种选育是推动我国和世界芝麻生产发展的重要环节措施之一。叶型和蒴果开裂性是芝麻品种选育中两个比较直观、也是比较重要的农艺性状，也是品种选育的重要评价指标。而随着分子育种技术的发展，对现有芝麻种质资源的农艺性状进行详细调查及对其调控基因进行详细分析研究，可为选育和培育新的芝麻品种提供新的途径，也有助于加快芝麻新品种的培育工作。而随着相关基因组测序工作的开展，相关功能性基因的分析是现阶段芝麻育种工作中的重点工作之一。
技术实现思路
本专利技术主要目的是提供一个芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1，以及该基因的突变等位基因Sicl1；同时为便于研究和分析，本专利技术提供了一个针对性的InDel标记，从而便于新种质、新材料的选择。本申请的技术方案详述如下。芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1，该基因长度为6835bp，包含6个外显子和5个内含子，位于芝麻第1条染色体上，在芝麻USA(0)-26×cl1群体SNP遗传图谱中的位置为第8连锁群C29区间的C29_6522236和C29_6918901标记之间，其DNA序列如SEQIDNO.1所示。芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1的cDNA，包括两个cDNA序列，序列1（SiCL1-1）长度为1323bp，编码440个氨基酸；具体如SEQID.2所示；序列2（SiCL1-2）长度为1320bp，编码439个氨基酸，具体如SEQID.3所示。芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1的突变等位基因Sicl1，该基因长度为1829bp，对芝麻卷叶、闭蒴性状的解释率为100%（Vg/Vp）；其DNA序列如SEQIDNO.4所示；所述基因Sicl1为隐性基因，即，当植株中基因型为Sicl1/Sicl1时，植株表型为卷叶闭蒴表型，如果植株中基因型为SiCL1/Sicl1或SiCL1/SiCL1时，植株表型为正常的展叶开蒴表型。芝麻卷叶闭蒴突变等位基因Sicl1的cDNA，序列长度为900bp，编码299个氨基酸，具体如SEQID.5所示。需要解释和说明的是，卷叶闭蒴突变基因Sicl1与正常SiCL1基因序列的主要区别在于：突变体（cl1）的卷叶闭蒴突变基因Sicl1基因序列中，正常序列的1131-1150bp位置处的20个核苷酸CAGGTAGCTATGTATATGCA突变成了突变体中的6个核苷酸TCTTTG（具体而言，正常序列中的1138bp、1139bp、1141bp、1142bp未发生突变，其他碱基发生了突变），而这种突变的发生导致了后续翻译的较早终止，因而使得等位基因序列大幅缩短；另一方面，由于正常的SiCL1基因的可变剪切和InDel突变，导致Sicl1基因的cDNA序列中，第295-299氨基酸序列由正常的Arg295-Lys299变成了Asn295-Cys299，植株也由正常型（展叶开蒴型）变成了卷叶闭蒴型。针对所述芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1/等位基因Sicl1的PCR扩增用引物对，具体设计如下：SiCL1F：5'-TCCAACTTTTGCTGTCCGTC-3'，SiCL1R：5'-GGAATCCAAAATCCAAGTGAGA-3'。利用所述PCR扩增用引物对制备获得芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1/等位基因Sicl1的PCR扩增方法，包括如下步骤：（1）提取制备DNA模板提取DNA时可采用改良CTAB法进行操作；制备获得芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1时，以表型展叶开蒴正常表型的种质资源材料（具体例如豫芝11号）为材料基础来提取制备DNA模板；制备获得芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1的等位基因Sicl1时，以表型卷叶闭蒴表型种质资源材料（具体例如突变体cl1）为材料基础来提取制备DNA模板；（2）PCR扩增利用步骤（1）中所制备DNA模板以及PCR扩增用引物对，进行PCR扩增；PCR扩增时，10µL反应体系可参考设置如下：模板DNA，80ng；10×PCRBuffer(Mg2+)，1.0µL；Taqase酶(5U/µL)，1.0µL；dNTP(10mmol/L)，0.1µL；ForwardPrimer(10µM)，1.0µL；ReversePrimer(10µM)，1.0µL；加入超纯水至10µL；PCR反应程序为：94℃预变性4分钟；之后94℃变性30秒，55~58℃复性2分钟，72℃延伸1分钟，循环35次；最后72℃延伸8分钟；PCR扩增产物即为芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1或等位基因Sicl1。针对所述芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1/Sicl1的InDel分子标记SiCLInDel1，为一对引物序列，具体为：正向引物SiCLInDel1F序列：5'-CTACTCCGAAGTCAGTGTTGGA-3'；反向引物SiCLInDel1R序列：5'–GAGTCCACACATTCCTATTACCTA-3'。利用所述InDel分子标记对芝麻表型的PCR检测判定方法，包括如下步骤：（1）提取待鉴定芝麻种质资源的基因组DNA；基因组DNA提取可参照魏利斌等的改良CTAB法进行（芝麻DNA和RNA同步提取方法，2008，分子植物育种）；（2）以步骤（1）中所提取DNA为模板，进行PCR扩增；PCR扩增时，利用InDel分子标记引物序列进行PCR扩增，所述引物序列具体为：正向引物SiCLInDel1F序列：5'CTACTCCGAAGTCAGTGTTGGA3'；反向引物SiCLInDel1R序列：5'GAGTCCACACATTCCTATTACCTA3'；（3）依据PCR扩增产物片段大小或具体序列进行判定，具体而言：如果PCR扩增产物只有一条，且长度为199bp，则待鉴定种质资源中含有卷叶闭蒴基因SiCL1，为显性纯合型，其表型为展叶开蒴的正常型；如果PCR扩增产物只有一条，且长度为185bp，则待鉴定种质资源中含有卷叶闭蒴基因Sicl1，为隐性纯合型，其表型为卷叶闭蒴表型；如果PCR扩增产物有两条，且长度分别为185bp和199bp，则待鉴定种质资源中同时含有卷叶闭蒴基因SiCL1和Sicl1，为杂合型，其表型为展叶开蒴的正常型；为进一步判定PCR扩增产物序列的准确性，可对PCR扩增产物进行提取后测序，依据测序结果进行比对测定，具体而言：PCR扩增产物中的199bp，对应卷叶闭蒴基因SiCL1中第1060至1258位碱基序列，具体序列为：CTACTCCGAAGTCAGTGTTGGAGCTCATGGACGTCAAAGATCTCACTCTTGCTCATGTCAAGAGCCATTTACAGGTAGCTATGTATATGCATAGACAGCCTAGACTGAGAAAACATAGGAAAATTGTAGTCAAAGGAAAGAAGCCCAGAAAATTTATCTTTGTCTGTGTGTGGGT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1，其特征在于，该基因长度为6835bp，包含6个外显子和5个内含子，位于芝麻第1条染色体上，其DNA序列如SEQ ID NO.1所示。

【技术特征摘要】
1.芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1，其特征在于，该基因长度为6835bp，包含6个外显子和5个内含子，位于芝麻第1条染色体上，其DNA序列如SEQIDNO.1所示。2.权利要求1所述芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1的cDNA，其特征在于，含有两个cDNA序列，SiCL1-1长度为1323bp，编码440个氨基酸；具体如SEQID.2所示；SiCL1-2长度为1320bp，编码439个氨基酸，具体如SEQID.3所示。3.权利要求1所述芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1的突变等位基因Sicl1，其特征在于，该基因为隐性控制基因，长度为1829bp，对芝麻卷叶、闭蒴性状的解释率为100%；其DNA序列如SEQIDNO.4所示。4.权利要求4所述芝麻卷叶闭蒴突变等位基因Sicl1的cDNA，其特征在于，序列长度为900bp，编码299个氨基酸，具体如SEQID.5所示。5.针对权利要求1或权利要求3所述芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1/等位基因Sicl1的PCR扩增用引物对，其特征在于，具体设计如下：SiCL1F：5'-TCCAACTTTTGCTGTCCGTC-3'，SiCL1R：5'-GGAATCCAAAATCCAAGTGAGA-3'。6.利用权利要求5所述PCR扩增用引物对制备获得芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1/等位基因Sicl1的PCR扩增方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）提取制备DNA模板制备获得芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1时，以表型展叶开蒴正常表型的种质资源材料为材料基础来提取制备DNA模板；制备获得芝麻卷叶闭蒴基因SiCL1的等位基因Sicl1时，以表型卷叶闭蒴表型种质资源材料为材料基础来提取制备DNA模板；（2）PCR扩增利用步骤（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，苗红梅，魏利斌，李春，段迎辉，徐芳芳，曲文文，赵瑞红，琚铭，常淑娴，秦灵灵，
申请(专利权)人：河南省农业科学院芝麻研究中心，
类型：发明
国别省市：河南,41