一个与芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一个与芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776及其应用。该分子标记为ZMM1776，其引物序列为：ZMM1776F：5’‑GCACACATGGGCTGCTACTA‑3’ZMM1776R：5’‑TCGTTTGAAACTTGTCCGAA‑3’与上述芝麻主效基因位点紧密连锁的分子标记可以预测芝麻籽粒芝麻素含量高低，进而可以快速筛选较高芝麻素含量的材料或株系，用于芝麻育种过程中高低芝麻素后代的筛选，辅助高芝麻素品种选择，目标明确，成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一个与芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776及其应用
本专利技术属于分子生物学及遗传育种
，具体涉及一种芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记及其应用。
技术介绍
芝麻(SesamumindicumL.)属胡麻科胡麻属，是古老的油料作物之一，主要种植在亚洲、非洲的热带和亚热带地区。我国是世界芝麻生产、消费和贸易大国，种植面积和产量居世界首位。芝麻在我国种植范围广泛，其中河南、湖北、安徽、江西是我国最主要的芝麻种植区，种植面积超过全国的70％。本世纪以来，受机械化程度低、产量波动大、经济效益少、种植结构调整和环境等因素影响，我国芝麻种植面积呈震荡下行态势。芝麻作为一种传统的食物，因其丰富的营养价值和独特的风味儿，备受人们的喜爱。芝麻籽粒的含油量平均在50％左右，蛋白质含量25％左右，富含不饱和脂肪酸、维生素E及钙、镁等矿物质成分，尤其含有芝麻素、芝麻林素等抗氧化功能性成分。芝麻素和芝麻林素是主要的木脂素成分。其中芝麻素最早在1890年由日本学者从芝麻油精炼过程中获得。随后，大量研究证实芝麻素和芝麻林素在保护肝脏、降血糖、降血压、消炎抗肿、抗雌激素、治疗帕金森(PD)等方面发挥着积极的作用。高芝麻素、芝麻林素含量的芝麻品种，成为食品、保健、医药、化工等多个行业的重要需求。尽管芝麻具有很高的药理意义和营养价值，但很少有报道描述芝麻芝麻素和芝麻林素生物合成调控的遗传基础。近年来，随着人们对高品质芝麻的需求，育种家们的焦点也逐渐从含油量、千粒重等产量性状转移到提高芝麻品质性状(蛋白质、木脂素、甾醇、脂肪酸)的目标中来。世界上多个国家包括日本、韩国、中国等都把培育高芝麻素、芝麻林素含量的品种作为育种目标之一。我国芝麻种质资源库目前已收集保存8000多份不同来源的材料(杨文娟等，2018)，但对这些材料芝麻素含量的分析还比较少，发掘出的高芝麻素含量材料还难以满足育种需求。与产量等复杂的农艺性状相似，含油量、蛋白质含量、芝麻素含量等品质性状也是典型的受多基因控制的数量性状。利用分子标记技术开展数量性状位点(Quantitativetraitlocus,QTL)遗传定位及分子标记辅助育种被证明是解决作物产量、品质等复杂性状遗传改良的有效手段。因此，本专利技术在精细定位芝麻芝麻素含量主效基因位点的基础上，开发获得与其紧密连锁的分子标记，用于芝麻育种过程中较高芝麻素后代的分子辅助选择。本专利技术所要解决的技术问题之一在于提供一种芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点qSmin11-1。本专利技术所要解决的技术问题之二在于提供一种与芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776及其引物。本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种上述芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点的分子标记鉴定方法。本专利技术所要解决的技术问题之四是提供一种上述所述的分子标记ZMM1776的引物在芝麻育种过程中较高芝麻素含量后代的筛选及早期预测中的应用。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：提供一种与芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776引物，引物序列为：ZMM1776F：5’-GCACACATGGGCTGCTACTA-3’ZMM1776R：5’-TCGTTTGAAACTTGTCCGAA-3’上述与芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记的鉴定方法，用ZMM1776F和ZMM1776R扩增芝麻叶片或其他组织总DNA，如果扩增获得168bp的扩增片段时，则表明存在本专利技术所述的较高芝麻素含量的主效基因位点，预测该芝麻籽粒芝麻素含量较高。上述与芝麻芝麻素含量主效基因位点qSmin11-1紧密连锁的分子标记引物ZMM1776在芝麻育种后代芝麻素含量筛选及早期预测中的应用。按上述方案，所述与芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点qSmin11-1紧密连锁的分子标记ZMM1776在芝麻育种后代芝麻素含量筛选及早期预测中的应用，具体应用方法为：用所述分子标记ZMM1776的引物扩增芝麻育种后代叶片或其他组织总DNA，扩增产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳后，如果获得168bp的扩增片段，则预测该芝麻含有较高芝麻素含量的主效基因位点，说明该芝麻籽粒芝麻素含量较高。本专利技术所述的芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点是通过以下步骤筛选的：(1)利用芝麻素含量差异显著的两个芝麻品种中芝13(芝麻素4.38mg/g)和ZZM2748(芝麻素0.86mg/g)进行杂交，获得F1种子，F1植株自交产生F2代种子，F2植株自交产生F3代种子，F3代开始按株行种植并自交产生种子，每个株行只收获1个单株的种子，种植成为下一代的1个株行，以此类推，最终获得F8代分离群体，即重组自交系(RIL)群体；(2)提取亲本及RIL分离群体叶片基因组总DNA；(3)利用自主设计开发的SSR标记引物对亲本DNA进行PCR扩增，产物在变性聚丙烯酰胺凝胶中电泳，染色及带型统计，筛选亲本间有多态性的引物；(4)将筛选得到的多态性引物对重组自交系(RIL)群体进行基因型分析，构建遗传连锁图谱，结合芝麻素含量的表型数据进行QTL定位，检测到芝麻第11号连锁群一个主效基因位点qSmin11-1，可解释芝麻素表型67.69％的变异，与其紧密连锁(遗传距离0.21cM)的分子标记为SSR标记ZMM1776，其引物序列为：ZMM1776F：5’-GCACACATGGGCTGCTACTA-3’ZMM1776R：5’-TCGTTTGAAACTTGTCCGAA-3’本专利技术的优点在于：本专利技术首次定位了1个调控芝麻籽粒芝麻素含量变异的主效基因位点qSmin11-1，可解释芝麻素表型67.69％的变异，同时发现了一个与该主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776，使得芝麻芝麻素含量主效基因位点的定位工作居于同领域前列。本专利技术提供的芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点的分子标记鉴定方法，可以预测芝麻芝麻素含量的高低，进而可以快速筛选较高芝麻素含量材料或株系，用于芝麻育种过程中较高芝麻素后代的筛选，辅助芝麻素含量育种选择，目标明确，成本较低。传统育种方法中，芝麻籽粒芝麻素含量受环境和群体密度影响较大，准确性低。本专利技术中芝麻素含量主效基因位点的检测方便快速，不受环境影响，可以在收获前进行早期筛选和淘汰，大大提高了选择效率，节约了生产成本。附图说明图1为芝麻(中芝13×ZZM2748)RIL群体芝麻素含量的分布图。图2为连锁群图谱。图中星号所示为芝麻素含量主效基因位点qSmin11-1在连锁群上的位置，与其紧密连锁的分子标记为ZMM1776。图3为分子标记ZMM1776的引物在(中芝13×ZZM2748)RIL群体亲本及34个株系中扩增后聚丙烯酰胺凝胶电泳的胶板照片示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例中按照中华人民共和国农业行业标准NY/T159本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一个与上述芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776，其特征在于：该分子标记的引物序列为：/nZMM1776F：5’-GCACACATGGGCTGCTACTA-3’/nZMM1776R：5’-TCGTTTGAAACTTGTCCGAA-3’。/n

【技术特征摘要】
1.一个与上述芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点紧密连锁的分子标记ZMM1776，其特征在于：该分子标记的引物序列为：
ZMM1776F：5’-GCACACATGGGCTGCTACTA-3’
ZMM1776R：5’-TCGTTTGAAACTTGTCCGAA-3’。


2.芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点的分子标记鉴定方法，其特征在于：用分子标记ZMM1776的引物ZMM1776F和ZMM1776R扩增芝麻籽粒总DNA，如果扩增获得168bp的扩增片段时，则表明存在调控芝麻籽粒芝麻素含量主效基因位点，预测芝麻籽粒芝麻素含量较高；
分子标记ZMM177...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林海，许方涛，周瑢，宋胜楠，盛晨，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42