适于米粉专用稻筛选的SNP功能分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了适于米粉专用稻筛选的SNP功能分子标记及其应用。其中，Wx

SNP functional molecular markers suitable for rice flour screening and their application

【技术实现步骤摘要】
适于米粉专用稻筛选的SNP功能分子标记及其应用
本专利技术涉及用于筛选米粉专用水稻的功能分子标记及其专用SNP功能分子标记的应用，属于米粉专用稻品种选育领域。
技术介绍
水稻是中国的第一大粮食作物，水稻生产对于维护我国粮食安全、社会稳定和经济发展有着举足轻重的作用。米粉(ricenoodle)作为一种重要的稻米加工产品，以其方便快捷、营养合理、口味丰富等特点成为我国南方地区餐饮业的重要组成部分，广州的“沙河粉”、常德的“金健鲜米粉”、江西的“会昌米粉”等已扬名国内外。除此之外，在东南亚地区(印尼、菲律宾，新加坡)及美国、英国、法国等20多个国家和地区均有着巨大的消费需求和市场。闵军等(2008中国稻米(1):18–20)报道，中国大陆地区每年用于米粉加工的大米约120万吨,占食品加工用米总量的1/3左右。目前，随着米粉产品市场的进一步扩大，米粉专用稻的需求量将越来越大。米粉稻多为早稻品种，感温性强，目前主要集中分布在江西、湖南、广西、广东、湖北等省份。米粉稻的蒸煮品质虽然较差，但却适宜于加工成米粉，其加工特性主要取决于稻米的直链淀粉含量、胶稠度和糊化温度(碱消值)3项理化指标。一般来说，直链淀粉含量高、胶稠度短有助于米粉加工成粗细均匀，垂直性好，酸度低的米线或粉条；糊化温度高(碱消值低)有助于米线或粉条煮后不糊汤、不断条、不破裂，口感爽滑柔韧，富有弹性。由于米粉具有不易膨胀和糊化的特点，因此相比于普通大米，米粉具有耐消化和促进餐后血糖稳定的功能，具有极高的保健功能。目前，仅有湖南省地方标准《米粉专用稻谷》(DB43/264-2005)对米粉稻的3项理化指标(直链淀粉含量、胶稠度与碱消值)进行了界定。根据该标准，二级以上米粉稻的直链淀粉含量为21-25％、胶稠度为20-40毫米、碱消值为3.0-5.0级。现有的米粉稻育种技术方案是水稻种植收获后，通过测定分析直链淀粉含量、胶稠度和碱消值3个表型指标对杂交后代进行筛选，耗时费力，且工作量巨大。三个表型技术指标中,除直链淀粉含量可以通过仪器进行相对准确的测定,胶稠度和碱消值的测定则易受测定者的操作熟练程度及主观观测标准等因素干扰,试验误差大。此外，米粉稻的杂交选育在早代很难对目标品质性状进行选择(需对后代种子目标性状进行破坏性评价)，而待高代株系稳定后，米粉的理化指标性状又常常丢失，由此导致米粉稻的品种选育周期长且效率不高。因此，亟需研发一种快速、高效、准确、不依赖于表型选择的分子标记辅助选择育种方法。水稻Wx基因是控制稻米直链淀粉含量和胶稠度的主效基因。TengBin等(Molecularbreeding,2012(30):583–595)依据表观直链淀粉含量和核酸多态位点，将Wx基因划分为5类常见的功能等位基因，分别为wx、Wxt、Wxg1、Wxg2和Wxg3，直链淀粉含量表型分别对应于糯(2.1-2.4％)、低(12.1-16.0％)、中(21.7-23.8％)、较高(24.4-25.2％)和高(25.8-26.2％)。TengBin等(Starch,2013(65):1069–1077)研究发现不同Wx等位基因对稻米胶稠度的影响表现为：wx(87.3mm)>Wxg3(75.3mm)>Wxt(68.7mm)>Wxg1(42.5mm)>Wxg2(31.4mm)。引起Wxg2等位基因与其他Wx等位基因淀粉特性表型差异的核酸序列为第10外显子(Ex10)上的一个T/C突变，Ex10T的表型为较高直链淀粉含量(24.4-25.2％)和硬胶稠度(31.4mm)。因此，只需要检测Ex10的T/C突变就可以判断水稻品系是否携带Wxg2等位基因。水稻Alk基因是控制稻米糊化温度的主效基因。BaoJinsong等(TheoreticalandAppliedGenetics2006(113)1171–1183)采用连锁不平衡分析方法证明了位于Alk基因Ex8上的2个SNP(即GC/TT)与糊化温度高度相关，GC等位基因(AlklASV)的表型为低、中碱消值，TT等位基因(AlkhASV)则为高碱消值。目前，Wxg2和AlklASV基因间是否存在互作还尚不清楚，但可尝试通过分子标记辅助选择Wxg2和AlklASV基因，快速实现米粉稻新品种的选育。ChenMing-Hsuan等(MolBreeding(2010)26:513-523)应用等位基因特异PCR(Allele-specificPCR,AS-PCR)方法对Wx基因Ex10上的T/C基因型进行了分型；BaoJinsong等(TheoreticalandAppliedGenetics2006(113)1171–1183)应用两对交叉引物PCR(PCR-PCPP)技术进行了Alk基因GC/TT功能标记的开发。但是，由于Chen等(2010)的AS-PCR标记对Taq酶有特定要求(需Tflpolymerase，普通Taq酶无法有效扩增)，且PCR反应程序步骤烦琐，所以使用起来存在费用昂贵、PCR耗时长、扩增效果不稳定的弊端。BaoJinsong等(TheoreticalandAppliedGenetics2006(113)1171–1183)开发的PCR-PCPP功能标记需4条引物，在同一PCR体系中引物较多，引物浓度要求严格，容易产生不同引物的非特异性扩增，使用起来存在扩增效果不稳定的问题。基于上述原因，需要开发一套新的基于AS-PCR技术的用于检测Wx基因Ex10T/C和Alk基因Ex8GC/TT突变位点的SNP功能分子标记，对水稻Wxg2和AlklASV等位基因进行快速、准确、经济、简单、稳定的鉴定。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供水稻Wxg2基因和AlklASV基因的SNP功能分子标记；本专利技术的目的之二是提供扩增所述水稻Wxg2基因或AlklASV基因的SNP功能分子标记的引物组；本专利技术的目的之三是将所述的SNP功能分子标记或所述的引物组应用于选育米粉稻新品种。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术首先提供了水稻Wxg2基因的SNP功能分子标记以及水稻AlklASV基因的SNP功能分子标记；所述水稻Wxg2基因的SNP功能分子标记为T/C多态，Wxg2基因为T基因型，T/C多态位点位于Wx基因第10外显子第115碱基处；所述水稻AlklASV基因的SNP功能分子标记为GC/TT多态，AlklASV基因为GC基因型，GC/TT多态位点位于Alk基因第8外显子第864、865碱基处。本专利技术还提供了扩增所述水稻Wxg2基因的SNP功能分子标记的引物组，该引物组由引物对Wx-PT和引物对Wx-PC组成；其中引物对Wx-PT和引物对Wx-PC的前引物为通用前引物Wx-F10，其核苷酸序列为SEQIDNo.1所示；引物对Wx-PT的后引物的核苷酸序列为SEQIDNo.2所示；引物对Wx-PC的后引物的核苷酸序列为SEQIDNo.3所示。本专利技术还进一步提供了扩增所述水稻AlklASV基因的SNP功能分子标记的引物组，该引物组由引物对Alk-P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水稻Wx

【技术特征摘要】
1.水稻Wxg2基因的SNP功能分子标记，其特征在于，该SNP为T/C多态，Wxg2基因为T基因型，T/C多态位点位于Wx基因第10外显子第115碱基处。


2.水稻AlklASV基因的SNP功能分子标记，其特征在于，该SNP为GC/TT多态，AlklASV基因为GC基因型，GC/TT多态位点位于Alk基因第8外显子第864、865碱基处。


3.扩增权利要求1所述水稻Wxg2基因的SNP功能分子标记的引物组，其特征在于，由引物对Wx-PT和引物对Wx-PC组成；其中，引物对Wx-PT和引物对Wx-PC的前引物为通用前引物Wx-F10，其核苷酸序列为SEQIDNo.1所示；引物对Wx-PT的后引物的核苷酸序列为SEQIDNo.2所示；引物对Wx-PC的后引物的核苷酸序列为SEQIDNo.3所示。


4.扩增权利要求2所述水稻AlklASV基因的SNP功能分子标记的引物组，其特征在于，由引物对Alk-PGC和引物对Alk-PTT组成；其中，引物对Alk-PGC和引物对Alk-PTT的后引物为通用后引物Alk-R，其核苷酸序列为SEQIDNo.6所示；引物对Alk-PGC的前引物的核苷酸序列为SEQIDNo.4所示；引物对Alk-PTT的前引物的核苷酸序列为SEQIDNo.5所示。


5.权利要求1或2所述的SNP功能分子标记在选育米粉稻新品系中的应用，或权利要求3或4所述的引物组在选育米粉稻新品系中的应用。


6.按照权利要求5所述的应用，其特征在于，所述米粉稻新品系是同时携带有Wxg2和AlklASV双纯合基因的水稻新品系。


7.应用权利要求3所述的引物组检测水稻中是否含有W...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕斌，
申请(专利权)人：安徽省农业科学院水稻研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34