一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因及其应用制造技术

本发明专利技术属于分子生物学技术领域，涉及一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因及其应用。一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因SbC1，所述基因SbC1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。一种等位变异基因sbc1

【技术实现步骤摘要】
一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因及其应用


[0001]本专利技术属于分子生物学
，涉及一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因及其应用。

技术介绍

[0002]花青素是一类黄酮类化合物，广泛存在于植物中，是植物体内的主要次生代谢产物之一。花青素在植物中的分布范围很广，包括根、茎、叶、花、果实等各个部位。花青素在植物生长发育过程中发挥着重要的生理生化作用，如对光、温度、干旱、湿度和微生物等非生物和生物胁迫的适应性反应，以及对植物光合细胞和发育器官的光保护作用。此外，花青素还具有抗氧化、抗菌、抗病毒等多种生理活性，对人体健康有益。
[0003]花青素是类黄酮途径代谢产物，在自然条件下通常与一个或多个鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等通过糖苷键结合，很少以游离状态存在，一般不影响花色素的呈色反应。目前，类黄酮途径在拟南芥、矮牵牛、玉米等植物中已较清楚。目前研究证实，影响花青素合成的调节基因有MYB、MYC(bHLH)、WD40、WRKY、锌脂蛋白、同源域蛋白、MADS蛋白基因家族，其中与花青素合成有直接关系的转录因子主要有MYB蛋白、bHLH蛋白和WD40蛋白3种，三类转录因子间会发生互作，形成一个MYB
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bHLH
‑
WD40(MBW)络合物，络合物通过激活或抑制CHS、ANS和DFR等花青素途径关键结构基因的表达水平，进而决定花青素积累的部位与水平。
[0004]原花青素和花青素的合成途径大部分是相同的，它们的合成途径都受到转录因子TAN1/WD40和TAN2/BHLH的共同调控。目前，花青素的生物合成途径已经解析得比较清楚，但花青素的代谢调控网络还在不断完善。在高粱中，仅有较少数的与高粱花青素/原花青素合成途径相关的调控基因被发现，除Tan1、Tan2和Y1等基因外，其他与高粱花青素/原花青素合成途径相关的调控基因还未被鉴定与发现，更缺乏基于有/无胚芽颜色的高粱种质资源检测手段以及基于高粱胚芽鞘颜色判断进行育种选择的分子标记技术。
[0005]基于此，本专利技术旨在提供一种新的与高粱花青素合成途径相关的调控基因，通过对新基因及其变异位点的探索，开发出能够快速、有效鉴定高粱中花青素合成情况的分子标记，利用分子标记辅助育种技术以进一步提高高粱新品种的育种效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因以及等位变异基因用于鉴别高粱胚芽鞘颜色和/或鉴别高粱品种。
[0007]本专利技术目的还在于提供一对引物用于判别高粱胚芽鞘颜色和/或鉴别高粱品种。
[0008]本专利技术目的还在于提供一种功能分子标记用于鉴别高粱胚芽鞘颜色和/或鉴别高粱品种。
[0009]本专利技术目的还在于提供一种高效、精准、灵敏的判断高粱中花青素合成情况和/或高粱胚芽鞘颜色判别/高粱品种鉴别的方法。
[0010]一方面，本专利技术提供了一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因SbC1，所述基因
SbC1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0011]在一些实施方案中，所述基因SbC1的CDS序列如SEQ ID NO.2所示。
[0012]在一些实施方案中，所述基因SbC1的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0013]另一方面，本专利技术还提供了一种所述基因SbC1的等位变异基因sbc1
‑
a，所述等位变异基因sbc1
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a的核苷酸序列为：基于所述基因SbC1的核苷酸序列进行等位变异得到，将所述基因SbC1核苷酸序列的第1个外显子上的第124位碱基由C突变为T，产生了TAG的终止密码子，导致基因提前终止而丧失功能，即为所述等位变异基因sbc1
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a的核苷酸序列。
[0014]在一些实施方案中，所述等位变异基因sbc1
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a的的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0015]在一些实施方案中，所述等位变异基因sbc1
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a的CDS序列如SEQ ID NO.4所示。
[0016]在一些实施方案中，所述等位变异基因sbc1
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a的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。
[0017]再另一方面，本专利技术还提供了一种所述的基因SbC1和/或所述的等位变异基因sbc1
‑
a在鉴别高粱胚芽鞘颜色和/或鉴别高粱品种和/或高粱育种中的应用。
[0018]再另一方面，本专利技术还提供了一种引物对，所述引物对用于扩增所述的基因SbC1或者所述的等位变异基因sbc1
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a的核苷酸序列。
[0019]在一些实施方案中，所述引物对包含两组引物；所述两组引物包括：如SEQ ID NO.7所示的M1正向引物和如SEQ ID NO.8所示的M1反向引物、以及如SEQ ID NO.9所示的M2正向引物和如SEQ ID NO.10所示的M2反向引物。
[0020]本专利技术还提供了一种所述的引物对在鉴别高粱胚芽鞘颜色和/或鉴别高粱品种/或高粱育种中的应用。
[0021]在一些实施方案中，所述高粱的胚芽鞘颜色包括：红色和/或绿色。
[0022]在一些实施方案中，所述高粱品种包括：胚芽鞘颜色为红色的高粱和/或胚芽鞘为绿色的高粱。
[0023]本专利技术还提供了一种SbC1/sbc1
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a的功能分子标记，所述分子标记包括一对引物，所述引物由如SEQ ID NO.13所示的M4正向引物和如SEQ ID NO.14所示的M4反向引物组成。
[0024]本专利技术还提供了一种所述的分子标记在鉴别高粱胚芽鞘颜色和/或鉴别高粱品种/或高粱育种中的应用。
[0025]再另一方面，本专利技术还提供了一种鉴别高粱胚芽鞘颜色和/或高粱品种的方法，包括如下步骤：
[0026](1)提取待鉴别高粱的基因组DNA；
[0027](2)以所述高粱的基因组DNA为模板，进行PCR扩增，得到扩增产物；
[0028](3)对所述扩增产物进行Bfal酶切，得到酶切产物；
[0029](4)根据所述酶切产物的特异性条带，鉴别高粱的胚芽鞘颜色/高粱品种；
[0030]其中，所述PCR扩增所采用的引物对由如SEQ ID NO.13所示的M4正向引物和如SEQ ID NO.14所示的M4反向引物组成。
[0031]在一些实施方案中，所述方法还包括：
[0032]当所述酶切产物仅含有229bp的片段，不含有220bp的片段时，判断所述高粱中含有基因SbC1，则所述高粱的胚芽鞘中可以合成花青素，即所述高粱的胚芽鞘颜色为红色；当所述酶切产物包含有220bp的片段，判断所述高粱中不含有基因sbc1
‑
a，则所述高粱的胚芽
鞘中不合成花青素，即所述高粱的胚芽鞘颜色为绿色。
[0033]在一些实施方案中，所述方法还包括：
[0034]当所述酶切产物仅含有229bp的片段，不含有22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控高粱胚芽鞘中花青素合成的基因SbC1，其特征在于，所述基因sbc1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.如权利要求1所述的基因SbC1，其特征在于，所述基因SbC1的CDS序列如SEQ ID NO.2所示；和/或所述基因SbC1的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。3.一种如权利要求1所述基因sbc1的等位变异基因sbc1
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a，其特征在于，所述等位变异基因sbc1
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a的核苷酸序列为基于所述基因SbC1的核苷酸序列进行等位变异得到，将所述基因SbC1核苷酸序列的第1个外显子上的第124位碱基由C突变为T，产生了TAG的终止密码子，导致基因提前终止而丧失功能，即为所述等位变异基因sbc1
‑
a的核苷酸序列；和/或所述等位变异基因sbc1
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a的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示；和/或所述等位变异基因sbc1
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a的CDS序列如SEQ ID NO.4所示；和/或所述等位变异基因sbc1
‑
a的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。4.一种如权利要求1所述的基因SbC1和/或如权利要求3所述的等位变异基因sbc1
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a在鉴别高粱胚芽鞘颜色和/或鉴别高粱品种和/或高粱育种中的应用。5.一种引物对，其特征在于，所述引物对用于扩增如权利要求1所述的基因SbC1或者如权利要求3所述的等位变异基因sbc1
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a的核苷酸序列，所述引物对包含两组引物；所述两组引物包括：如SEQ ID NO.7所示的M1正向引物和如SEQ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立异，邹桂花，丁延庆，徐建霞，曹宁，李文贞，高旭，程斌，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：