一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法技术

一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法，包括以下步骤：第一步：对小麦籽粒中果聚糖基因进行分子检测；第二步：构建遗传图谱，进行基因定位；第三步：计算果聚糖基因定位的结果；第四步：引物设计；第五步：对果聚糖含量基因的生物信息学分析。

【技术实现步骤摘要】
一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法
本专利技术属于小麦内果聚糖的基因定位和分子标记开发领域，特别涉及一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法。
技术介绍
目前，前人在小麦茎秆中果聚糖相关基因的研究有很多报道，但针对小麦籽粒中果聚糖含量的基因定位研究还存在较多的空白，仅有Huynh等对此有所报道，其首次对多个小麦品种(系)籽粒中的果聚糖含量进行了QTL定位分析，试验材料包括17个澳大利亚小麦品种(系)和两个CIMMYT的小麦品系，进一步优化小麦籽粒果聚糖的提取方法，并利用高效液相色谱法测定得到籽粒中果聚糖的含量，并对其进行了遗传定位分析，结果发现，在小麦的2B、2D、3B、5A、6D和7A染色体上均携带有控制果聚糖的位点，位于6D和7A上的位点可分别解释17％和27％的表型变异，在这些位点中，有4个QTL存在上位性效应，其研究说明在小麦籽粒中存在有控制果聚糖含量的基因位点。因此，针对果聚糖在小麦中的研究多集中在茎杆中果聚糖代谢酶方面，而对籽粒果聚糖含量的定位和分子机制研究还存在不足，研究与发掘小麦籽粒果聚糖含量相关的位点，筛选与其相关的候选基因，对创新小麦籽粒果聚糖含量分子机理研究，具有重要的理论意义。
技术实现思路
鉴于以上内容，为了克服现有不足，由必要提出一种针对小麦籽粒中果聚糖基因的定位以及分子标记的方法，本专利技术针对提高基因定位的效率，于提出一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法。本专利技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法，包括以下步骤：第一步：对小麦籽粒中果聚糖基因进行分子检测；第二步：构建遗传图谱，进行基因定位；第三步：计算果聚糖基因定位的结果；第四步：引物设计；第五步：对果聚糖含量基因的生物信息学分析。进一步的，步骤二中利用QTLIcimappingV4.1软件构建连锁图谱并进行遗传力的计算。进一步的，步骤二中采用完备区间作图法进行QTL定位，设置步移为1.0CM，P值临界值为0.001，LOD值为3，当LOD值大于3时则认为该基因分子处存在一个QTL。进一步的，通过利用步骤二中的定位方法在7B染色体上定位到一个主效位点QF.haust-7B。进一步的，以定位到的与QF.haust-7B紧密连锁的分子标记序列为模板，利用同源比对的方法在基因数据库中搜索同源性高的序列，对QF.haust-7B进行候选基因的筛选及功能预测，得到长度为11.47Mb的物理区间。进一步的，对QF.haust-7B进行候选基因的筛选及功能预测得到的物理区间内共包含103个基因。进一步的，通过对物理区间内的基因注释，筛选到10个与糖代谢相关的基因。进一步的，与定位到的QF.haust-7B紧密连锁的分子标记为SNP3026392和3934094。借由上述技术方案，本专利技术的优点是：a)高密度遗传连锁图谱的构建及软件应用时所需设定的条件；b)利用与QF.haust-7B紧密连锁的分子标记序列进行与中国春基因序列的同源比对，寻找候选基因及进行功能预测，进一步缩小目的基因所在位置。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本实施例一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法中7B染色体上果聚糖含量的定位结果。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的详细说明如后。实施例：RIL群体小麦籽粒果聚糖基因定位及分子标记具体实施步骤：第一步：分子检测，对RIL群体(重组自交群体)进行果聚糖含量基因分子检测，采用覆盖小麦全基因组的DArT标记，该标记共计23536个检测探针。第二步：构建遗传图谱，利用QTLIcimappingV4.1软件构建连锁图谱并进行遗传力的计算，采用完备区间作图法(ICIM)进行QTL(数量性状座位)定位，设置步移为1.0CM，P值临界值为0.001，LOD值为3，当LOD值大于3时则认为该基因分子处存在一个QTL。以“Q+性状名称缩写+研究机构名称缩写+染色体编号+染色体上的次序”的国际通用命名方式对QTL进行命名。在7B染色体上定位到一个主效位点QF.haust-7B，与其紧密连锁的分子标记分别为SNP3026392和3934094。第三步：计算果聚糖基因定位的结果，请参阅图1，在7B染色体上定位到一个小麦种子活力相关的果聚糖基因位点，暂命名为QF.haust-7B，与其紧密连锁的分子标记为SNP3026392和3934094，能够解释17.39％的表型变异，加性效应为负值，有利等位基因来自于父本Chilero，定位结果如图1所示。第四步：引物设计，设计与7B染色体果聚糖含量主效基因QF.haust-7B紧密连锁的分子标记，标记序列如表1所示。根据与7B染色体果聚糖含量主效基因QF.haust-7B紧密连锁的标记序列，设计了6对引物，分别为3954877-1F和3954877-1R、3954877-2F和3954877-2R、1061043-1F和1061043-1R、1061043-2F和1061043-2R、3026392-1F和3026392-1R、3026392-2F和3026392-2R。表1：分子标记序列第五步：7B染色体上果聚糖含量基因的生物信息学分析：以定位到的与QF.haust-7B紧密连锁的分子标记序列为模板，利用同源比对的方法在基因数据库中搜索同源性高的序列，对QF.haust-7B进行候选基因的筛选及功能预测，得到长度为11.47Mb的物理区间，此区间内共包含103个基因，通过基因注释，筛选到10个与糖代谢相关的基因，结果如表2所示。表2：相关候选基因以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步：对小麦籽粒中果聚糖基因进行分子检测；第二步：构建遗传图谱，进行基因定位；第三步：计算果聚糖基因定位的结果；第四步：引物设计；第五步：对果聚糖含量基因的生物信息学分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：对小麦籽粒中果聚糖基因进行分子检测；第二步：构建遗传图谱，进行基因定位；第三步：计算果聚糖基因定位的结果；第四步：引物设计；第五步：对果聚糖含量基因的生物信息学分析。


2.根据权利要求1所述的一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法，其特征在于：步骤二中利用QTLIcimappingV4.1软件构建连锁图谱并进行遗传力的计算。


3.根据权利要求1或2所述的一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法，其特征在于：步骤二中采用完备区间作图法进行QTL定位，设置步移为1.0CM，P值临界值为0.001，LOD值为3，当LOD值大于3时则认为该基因分子处存在一个QTL。


4.根据权利要求1所述的一种小麦籽粒中果聚糖基因定位及分子标记开发的方法，其特征在于：通过利用步骤二中的定位方法在7B染色体上定位到一个主效位点QF.ha...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春平，曾占奎，王黎明，王征宏，庞玉辉，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41