与胡萝卜中番茄红素主效QTL紧密连锁的KASP标记及其引物和应用制造技术

本发明专利技术属于分子标记辅助育种技术领域，具体涉及与胡萝卜中番茄红素主效QTL紧密连锁的KASP标记及其引物和应用，本发明专利技术开发了一组KASP标记，DC_Chr1.02725和DC_Chr3.10274，这组标记分别与控制番茄红素的2个主效QTL位点Lyco1.1和Lyco3.1紧密连锁，当DC_Chr1.02725的第31078407位碱基为C，且DC_Chr3.10274的第4222837位碱基为T时，与番茄红素性状紧密连锁。该标记组合在胡萝卜中能够用来筛选红色高番茄红素性状，在苗期即可实现高通量快速鉴定红色胡萝卜类型，为番茄红素富集的红色胡萝卜育种提供了有效的技术支持，具有重要的应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
与胡萝卜中番茄红素主效QTL紧密连锁的KASP标记及其引物和应用


[0001]本专利技术属于分子标记辅助育种
，具体涉及与胡萝卜中番茄红素主效QTL紧密连锁的KASP标记及其引物和应用。

技术介绍

[0002]胡萝卜是全球十大蔬菜作物之一，2019年全世界栽培面积达114.7万公顷，中国的种植面积为40.5万公顷，占全世界的35％，是世界上最大的胡萝卜生产国和主要出口国。在长期的栽培驯化过程中，胡萝卜的肉质根颜色发生了丰富的变异，有白色、黄色、橙色和红色等，这些颜色的形成主要与肉质根中类胡萝卜素的种类和含量有关。其中红色胡萝卜起源于中国和印度，是胡萝卜的主要类型之一，由于其肉质根中主要含有红色类胡萝卜素——番茄红素(可高达1000μg/g)，使肉质根的颜色呈红色，而其他颜色的肉质根中番茄红素含量极低或不含。番茄红素具有极强的抗氧化活性，其清除自由基的功效远胜于其它类胡萝卜素和维生素E，淬灭单线态氧的速率常数是维生素E的100倍，是迄今为止自然界中发现的最强抗氧化剂之一，具有明显的防癌抗癌作用。因此，番茄红素含量是胡萝卜重要的营养品质性状，是胡萝卜品种选育的目标性状之一。
[0003]目前，番茄红素富集的红色胡萝卜品种选育主要依靠观察成熟期肉质根的颜色来进行表型鉴定，该方法耗时较长，且胡萝卜肉质根形成期如遇高温会影响表型鉴定的准确性，而利用分子标记辅助选择可以较好地解决以上问题。KASP即竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR)，可在广泛的基因组DNA样品中对SNPs和特定位点上的InDels进行精准的双等位基因判断。由于SNPline具有高度灵活性，其适合于各种基因的分型研究，具有成本低、通量高、实验操作安全和荧光信号采集数据准确等优势。因此，开发与红色胡萝卜中番茄红素含量相关主效QTL紧密连锁的KASP标记，在苗期可实现高通量快速鉴定番茄红素富集的红色胡萝卜类型，为番茄红素富集的红色胡萝卜品种选育提供新型、高效、实用的分子标记。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了与胡萝卜中番茄红素主效QTL紧密连锁的KASP标记，该标记可用于对胡萝卜高番茄红素种质材料进行鉴定，番茄红素富集的红色胡萝卜品种选育提供技术支持。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供了与胡萝卜中番茄红素主效QTL紧密连锁的KASP标记，所述KASP标记包括如SEQ ID NO.1所示的DC_Chr1.02725和如SEQ ID NO.2所示的DC_Chr3.10274，所述DC_Chr1.02725的SNP变异位点为A/C，位于DC_Chr1.02725的第100nt位碱基处，且位于1号染色体全长序列的第31078407位；所述DC_Chr3.10274的SNP变异位点为A/T，位于DC_Chr3.10274的第100nt位碱基处，且位于3号染色体全长序列的第4222832位。
[0007]本专利技术经研究发现，胡萝卜红色自交系
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中控制番茄红素的2个主效QTL Lyco1.1和Lyco3.1分别位于1号和3号染色体上，与Lyco1.1紧密连锁的KASP标记为DC_Chr1.02725，与Lyco3.1紧密连锁的KSAP标记为DC_Chr3.10274。DC_Chr1.02725标记位于胡萝卜1号染色体，序列如SEQ ID NO.1所示，其中第100nt位碱基处的碱基为A或C，DC_Chr3.10274标记位于胡萝卜3号染色体，序列如SEQ ID NO.2所示，第100nt位点处的碱基为A或T。亲本材料
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在DC_Chr1.02725和DC_Chr3.10274的测试位点的基因型为C:C/T:T，表现为红色，番茄红素含量高。
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的测试位点基因型为A:A/A:A，表现为橙色，不含番茄红素。
[0008]通过利用DC_Chr1.02725和DC_Chr3.10274标记对10份高番茄红素材料和20份低番茄红素材料的重测序数据分析，在1号染色体31078407位置查找到1个SNP位点变异A/C，3号染色体4222832位置找到1个SNP位点变异A/T，这两个位点的突变表现出两个位点同时为C:C和T:T组合时与高番茄红素紧密连锁。
[0009]此外，利用DC_Chr1.02725和DC_Chr3.10274标记对54份胡萝卜种质材料(28份红色高番茄红素材料和26份非红色低番茄红素胡萝卜种质材料)进行检测发现，DC_Chr1.02725标记和DC_Chr3.10274标记基因型为C:C/T:T的有31份，其中红色的高番茄红素材料28份，DC_Chr1.02725和DC_Chr3.10274标记基因型为C:C/A:A或A:A/A:A或A:A/T:T的种质材料共26份，都为非红色的低番茄红素材料，表明这组KASP标记鉴定的准确率达94.4％。表明该组KASP标记检测能用来筛选胡萝卜高番茄红素性状，在苗期可实现高通量快速鉴定胡萝卜高番茄红素类型，为胡萝卜品质育种提供有效的技术支持，具有重要的应用价值。
[0010]其中，DC_Chr1.02725的序列(SEQ ID NO.1)为：
[0011]AAAAAACAAGATTCTAGAGCCATAAGTCTTGATAATCCAAAGGAGCAAGGACAAGTTTCATCTACCCGGGTACGTCATGCTCTTGACATGGGAGATATGA[A/C]ATATGTCTCAGAGTTATTGGGTCGAAAACATCGTCTTATGTTGATGTGGAATGCTGGGGAAAAGTTTACTAGGGAAAATAATAGGATATCAGCTTCAAAG(下划线部分为SNP变异位点)；
[0012]DC_Chr3.10274的序列(SEQIDNO.2)为：
[0013]TTTTGGTCCACATTGTAAGAATTCAAGAAGGAGCAGCTGAAAGTGCAAATTAGCAATTTAAGAGTTCTGAAAATATCAGGGGAAAGGCCTCTGAGTGCAG[A/T]GAAACAGAGTCGATTTTACAAGGAAGTAAAGGTGGCAAAGGAGTGCAATGCAAATGACATCCGTGCAAAGTTTGTTAATGGGCTTCTCTATGTTGTAATG(下划线部分为SNP变异位点)。
[0014]本专利技术还提供了用于扩增上述KASP标记的分子标记引物，所述分子标记引物包括分别与DC_Chr1.02725和DC_Chr3.10274相对应的两对引物组合，每对引物组合包括特异引物F、特异引物H和通用引物C，且特异引物F的5
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端连接有FAM基团的荧光标签序列，特异引物H的5'端连接有HEX基团的荧光标签序列。
[0015]具体地，所述FAM基团的荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.与胡萝卜中番茄红素主效QTL紧密连锁的KASP标记，其特征在于，所述KASP标记包括如SEQ ID NO.1所示的DC_Chr1.02725和如SEQ ID NO.2所示的DC_Chr3.10274，所述DC_Chr1.02725的SNP变异位点为A/C，位于DC_Chr1.02725的第100nt位碱基处，且位于1号染色体全长序列的第31078407位；所述DC_Chr3.10274的SNP变异位点为A/T，位于DC_Chr3.10274的第100nt位碱基处，且位于3号染色体全长序列的第4222832位。2.用于扩增权利要求1所述的KASP标记的分子标记引物，其特征在于，所述分子标记引物包括分别与DC_Chr1.02725和DC_Chr3.10274相对应的两对引物组合，每对引物组合包括特异引物F、特异引物H和通用引物C，且特异引物F的5
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端连接有FAM基团的荧光标签序列，特异引物H的5'端连接有HEX基团的荧光标签序列。3.根据权利要求2所述的分子标记引物，其特征在于，所述分子标记引物包括DC_Chr1.02725标记的引物组合DC_Chr1.02725F、DC_Chr1.02725H和DC_Chr1.02725C以及DC_Chr3.10274标记的引物组合DC_Chr3.10274F、DC_Chr3.10274H和DC_Chr3.10274C，所述DC_Chr1.02725F的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述DC_Chr1.02725H的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示，所述DC_Chr1.02725C的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示，所述DC_Chr3.10274F的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示，所述DC_Chr3.10274H的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示，所述DC_Chr3.10274C的核苷酸序列如S...

【专利技术属性】
技术研发人员：武喆，杨璇，赵宇璇，徐慧，宋宇琴，常双峰，李梅兰，徐进，李丽霞，
申请(专利权)人：山西农业大学，
类型：发明
国别省市：