一种影响小麦籽粒品质的基因TaXip及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种影响小麦籽粒品质的基因TaXip及其应用。所述基因TaXip包括基因TaXip

【技术实现步骤摘要】
一种影响小麦籽粒品质的基因TaXip及其应用


[0001]本专利技术属于小麦分子遗传育种
，具体涉及一种影响小麦籽粒品质的基因TaXip及其应用。

技术介绍

[0002]小麦是世界上广泛种植的三大粮食作物之一，是世界上约30%以上人口的主要营养和能量来源。培育优质小麦新品种是小麦育种的重要目标之一，也是小麦商品粮品质和制作各种符合人们需求食品的基础。我国小麦品质育种还存在较大差距，比如强筋不强、弱筋不弱、专用粉生产较为落后等问题。因此，分离和鉴定小麦品质相关的基因，对小麦品质遗传改良具有重要意义。
[0003]小麦中鉴定出三种不同类型的木聚糖酶抑制剂：木聚糖酶抑制剂（the Triticum aestivum. L Xylanase
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inhibitor，TAXI）、木聚糖酶抑制蛋白（Xylanse Inhibitor Protein，XIP）和类甜蛋白样木聚糖酶抑制剂（Thaumatin
‑
like Xylanase Inhibitor TL
‑
XI）。在小麦中已经鉴定出了XIP
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I、XIP
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III和XIP
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R2三种XIP型抑制蛋白。通过对Xip基因进行CRISPR/Cas9基因编辑验证，可为利用该基因进行优质性状的遗传改良提供理论依据。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种影响小麦籽粒品质的基因TaXip及其应用。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术提供了一种影响小麦籽粒品质的基因TaXip，所述基因TaXip包括基因TaXip
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6A、基因TaXip
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6B和基因TaXip
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6D。
[0006]进一步的，所述基因TaXip
‑
6A的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。
[0007]进一步的，所述基因TaXip
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6B的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。
[0008]进一步的，所述基因TaXip
‑
6D的核苷酸序列如SEQ ID No.5所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.6所示。
[0009]本专利技术还提供了所述的影响小麦籽粒品质的基因TaXip的检测引物，所述检测引物的序列如SEQ ID No.7~ SEQ ID No.12所示。
[0010]本专利技术还提供了一种高品质小麦籽粒的鉴定方法，所述鉴定方法为：（1）提取小麦籽粒的DNA；（2）利用序列如SEQ ID No.7~ SEQ ID No.12所示的检测引物对DNA进行扩增；（3）扩增结果进行比对，如果序列中出现多态性突变，则样品小麦籽粒高品质存在差异。
[0011]进一步的，所述步骤（3）中多态性突变为C/G突变，其发生在位于小麦染色体6A上的基因TaXip
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6A上。
[0012]进一步的，所述C/G突变中G碱基变异能够提高小麦籽粒的SDS沉降值和稳定时间。
[0013]本专利技术还提供了所述的影响小麦籽粒品质的基因TaXip在用于调控小麦籽粒品质性状中的应用。
[0014]进一步的，所述应用方法为：通过敲除基因TaXip来提高小麦籽粒的SDS沉降值和稳定时间。
[0015]本专利技术还提供了所述的影响小麦籽粒品质的基因TaXip的检测引物在用于选育高品质小麦籽粒的应用。
[0016]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果和优点是：1、本专利技术根据前期QTL的分析结果，从普通小麦中扩增了Xip基因，并利用CRISPR/Cas9基因编辑方法，对3个同源基因TaXip
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6A、TaXip
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6B和TaXip
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6D的靶位点进行编辑，进而通过实验证实了TaXip
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6A基因是该QTL位点上影响籽粒品质的主效基因，因此本专利技术是首次公开了影响小麦籽粒品质的TaXip
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6A基因，位于小麦染色体6A上，其多态性SNP为C/G。
[0017]2、本专利技术通过基因编辑试验得到了2种突变体，其基因的表达不同，因此品质性状有差异，aaBBDD突变体的SDS沉降值和稳定时间均极显著高于野生型，AAbbdd突变体的SDS沉降值极显著高于野生型，稳定时间和野生型差异不显著。说明该分子标记TaXIP
‑
6A能够用来筛选和鉴定高品质的小麦品种，有利于提高小麦育种效率，加速小麦品质遗传改良。
附图说明
[0018]图1是载体结构图；其中RB/LB表示载体的左右边界；TaU3P是小麦U3基因启动子；sgRNA位点是指引导RNA克隆位点；gRNA SC为gRNA支架；PUbi是泛素基因启动子；zCas9是玉米密码子优化的Cas9；Tnos是Nos终止子；P35S是35S启动子。
[0019]图2是CRISPR/ Cas9介导的QSt/Sv
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6A
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2851定位和TaXIP突变体的开发；其中，(A) 利用IciMapping4.1(黑条)、MapQTL5.0(红条)和TASSEL5.0软件对QSt/Sv
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6A
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2851进行QTL作图；(B) 三个同源基因TaXip
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6A、TaXip
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6B和TaXip
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6D在Fielder中的氨基酸序列比对；(C) TaXip基因sgRNAs靶位点选择及CRISPR/Cas9诱导的T
2:3
代突变型(aaBBDD和AAbbdd)示意图，条框为外显子，水平线为内含子，PAM序列用红色突出显示；(D) T
2:3
突变株系与WT (Fielder)的SV和ST差异比较。
[0020]图3为小麦和水稻的XIP和chitinase进化树。
[0021]图4为TaXip
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6A、TaXip
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6B和TaXip
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6D基因编码区序列比较。
[0022]图5为T
2:3
代突变体氨基酸变化。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进一步的详细说明，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实例表述的范围。下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用材料、试剂等均可从生物或化学试剂公司购买。
[0024]本专利技术中所用到的小麦品种：QTL分析材料为冬小麦品种“泰农18”（TN18）和“临麦6号”（LM6）及其构建的重组自交系（RIL）群体；基因编辑材料为春性品种Fielder。上述材料均可由山东农业大学处获得。
[0025]实施例1：小麦TaX本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种影响小麦籽粒品质的基因TaXip，其特征在于，所述基因TaXip包括基因TaXip
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6A、基因TaXip
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6B和基因TaXip
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6D。2.根据权利要求1所述的影响小麦籽粒品质的基因TaXip，其特征在于，所述基因TaXip
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6A的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。3.根据权利要求1所述的影响小麦籽粒品质的基因TaXip，其特征在于，所述基因TaXip
‑
6B的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。4.根据权利要求1所述的影响小麦籽粒品质的基因TaXip，其特征在于，所述基因TaXip
‑
6D的核苷酸序列如SEQ ID No.5所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.6所示。5.权利要求1
‑
4任一项所述的影响小麦籽粒品质的基因TaXip的检测引...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斯深，孙正娟，赵岩，郭营，安艳荣，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：