【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种玉米分子标记，特别是涉及一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记及应用，属于玉米分子标记。
技术介绍
1、奎宁酸是高等植物特有的脂环有机酸，在植物体内通常与莽草酸共存，是芳香族氨基酸合成的前体物质，奎宁酸在植物体内参与众多的生物代谢过程，对植物生长发育，抗逆应激具有重要作用。
2、同时奎宁酸也是我们饮食的重要成分，奎宁酸能通过肠道微生物转化成色氨酸和烟酰胺供人体吸收与利用，因此，奎宁酸被确定为重要的膳食成分。
3、在甜玉米中可溶性糖、有机酸和挥发性物质决定了甜玉米独特风味和消费者喜好，奎宁酸是有机酸的一种是莽草酸途径的代谢产物，同时也是甜玉米独特风味的成分之一，前期研究表明奎宁酸生物合成的结构基因主要包括ahps、dhqs、qdh，但在玉米成熟过程中，调节奎宁酸含量的潜在调控网络仍未未知，对于甜玉米基因组中存在的影响甜玉米籽粒中奎宁酸含量的自然变异也知之甚少。
4、甜玉米产量是重要的经济性状，同时也是育种家和研究者最为关注的复杂的性状之一，甜玉米的产量涉及玉米发育的各个层面，是典型的微效多基因控制的复杂性状，对于产量性状的研究，除了直接对产量进行遗传定位寻找调控基因外，通过研究其他高相关性的性状，进而挖掘产量相关的调控位点，也是解析产量性状行之有效的方法之一。
5、但现有技术中传统分子标记的检测常使用琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法，不仅操作繁琐而且耗时耗力，为此设计一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记及应用来解决上述问题。
技术实现思路>
1、本专利技术的主要目的是为了提供一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记及应用。
2、本专利技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：
3、一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记，包括如下步骤：
4、步骤一：采用气相色谱-质谱联用平台对甜玉米自交系群体进行奎宁酸含量的测定；
5、步骤二：采用tassel软件中的混合线性模型控制pca群体结构和kinship亲缘关系来进行全基因组关联分析，获得显著snp区间内的候选基因zmsk1；
6、步骤三：对甜玉米自交系群体中候选基因zmsk1序列变异进行分析，获得一个包含8bp的插入缺失序列变异位点；
7、步骤四：根据8bp插入缺失变异两侧序列信息进行kasp引物的设计和合成，基于甜玉米自交系群体对kasp引物的适用性进行鉴定。
8、优选的，在步骤四中引物设计由primer-blast完成；
9、引物信息如下：
10、kasp引物序列f1:aattgtacatatacctttgcattattgcc；
11、kasp引物序列f2:aattgtacatatacctttgcata；
12、kasp通用引物序列：acggtcctctttcatgctgc；
13、根据kasp反应体系标准的扩增程序进行pcr扩增，pcr扩增的反应体系为10.14μl，反应体系配比为：dna 20ng/μl,5μl；
14、2×kasp master mix,5μl；
15、kbd assay mix,0.14μl；
16、总体积为10.14μl。
17、优选的，在步骤三中8bp的插入缺失序列变异位点为indel8位置在chr2:6412666-6412673，序列为ttattgcc。
18、优选的，在步骤一中具体的甜玉米自交系群体籽粒组织进行奎宁酸含量的测定包括如下步骤：
19、步骤s11：使用n-甲基-n-(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺试剂对干燥处理的甜玉米样品进行衍生化处理；
20、步骤s12：将步骤s11中衍生化处理完成的甜玉米籽粒组织样品每个吸取1μl衍生化处理后的液体混合物用于气相色谱检测；
21、步骤s13：在270℃的样品环境中，以分流模式50:1置入气相色谱质谱联用平台，氦载气流量设置为1ml/min，并通过db分离-35ms ui毛细管柱，设置温度在90℃下运行4min，然后以每min升温8℃最终升温至205℃，保持运行2min，最后以每min升温15℃的速率升温至310℃并保持运行5min，传输线温度为300℃，离子源温度为230℃用于分析的质量范围为85-700m/z，进行对甜玉米自交系群体籽粒组织进行奎宁酸含量的测定。
22、优选的，在步骤一中对甜玉米自交系群体籽粒组织进行奎宁酸含量的测定前还包括对奎宁酸提取步骤，具体包括如下步骤：
23、步骤s21：使用球磨仪对甜玉米籽粒样品进行研磨成粉末状，甜玉米籽粒样品研磨全程都在液氮预冷-80℃下进行；
24、其中球磨仪运行参数为震荡频率为30hz，研磨时间为30s；
25、步骤s22：在冰冻状态称取100mg研磨后的甜玉米籽粒样品粉末置于2ml离心管中，加入1000μl的提取液并混匀，且在4℃环境以转速14000rpm，离心10min；
26、步骤s23：移取离心后样品中200μl的上清液转移到预先标记的1.5ml微量离心管中备用；
27、步骤s24：将步骤s23中的上清液样品在25℃下用真空浓缩器浓缩干燥；
28、步骤s25：采用gc-ms分析平台样品中奎宁酸含量进行定量检测。
29、一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记的应用，具体包括如下步骤：
30、步骤s31：对甜玉米群体进行多年多点的种植进行穗重、百粒重产量数据的测定，并对2017年秋季及2019年秋季下数据进行最佳线性无偏预测数据转化；
31、步骤s32：对甜玉米群体籽粒组织进行rna提取和转录组测序，获得zmsk1在甜玉米群体籽粒组织水平表达量数据；
32、步骤s33：在使用基因编辑技术对基因zmsk1的第一个外显子区域进行编辑后，完成基因功能敲除实验，验证基因zmsk1的功能；
33、步骤s34：利用kasp标记筛选高产高奎宁酸含量的玉米种质中，利用kasp引物进行pcr扩增，kasp引物的低产低奎宁酸含量甜玉米材料中激发hex荧光，kasp引物的高产高奎宁酸含量甜玉米材料中激发fam荧光；
34、步骤s35：利用qpcr仪对每个材料的kasp扩增结果进行荧光扫描，从而获得每个材料的基因型信息，从而实现kasp标记对高产和高奎宁酸含量甜玉米重质的筛选。
35、优选的，在步骤s32前还包括如下步骤：
36、步骤s41：去掉异常值，异常值鉴定的标准为平均值±3sd，这个范围之外的数值作缺失处理；
37、步骤s42：对数据进行正太分布检验，具体使用r语言环境下的qqnorm函数对数据进行正太分布转换；
38、步骤s43：结合295份甜玉米群体重测序数据得到的980万的snp数据；
39、步骤s44：采用tassel软件中提供的混合线性模型对奎宁酸含量和全基因组范围内的sn本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记的应用，其特征在于：标记位于候选基因ZmSK1的8bp的插入缺失序列变异位点；
2.根据权利要求1所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记的应用，其特征在于：引物设计由Primer-BLAST完成；
3.根据权利要求1所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记的应用，其特征在于：根据KASP反应体系标准的扩增程序进行PCR扩增，PCR扩增的反应体系为10.14μL，反应体系配比为：DNA 20ng/μL，5μL；
4.根据权利要求1所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：在步骤一中具体的甜玉米自交系群体籽粒组织进行奎宁酸含量的测定包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：在步骤一中对甜玉米自交系群体籽粒组织进行奎宁酸含量的测定前还包括对奎宁酸提取步骤，具体包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于
8.根据权利要求7所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：在步骤S32前还包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：步骤S31具体还包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：在步骤S33中验证基因ZmSK1的功能，具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记的应用，其特征在于：标记位于候选基因zmsk1的8bp的插入缺失序列变异位点；
2.根据权利要求1所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记的应用，其特征在于：引物设计由primer-blast完成；
3.根据权利要求1所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记的应用，其特征在于：根据kasp反应体系标准的扩增程序进行pcr扩增，pcr扩增的反应体系为10.14μl，反应体系配比为：dna 20ng/μl，5μl；
4.根据权利要求1所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种高产高奎宁酸甜玉米分子标记方法，其特征在于：在步骤一中具体的甜玉米自交系群体籽粒组织进行奎...
【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，晏石娟，朱文广，于永涛，李高科，胡建广，
申请(专利权)人：广东省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。