本发明专利技术公开了一种与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记及其应用。本发明专利技术所提供的分子标记为如下(a)或(b):(a)序列表中序列4所示的DNA分子;(b)由分子标记A、分子标记B和分子标记C组成;所述分子标记A为序列表中序列3所示的DNA分子;所述分子标记B为序列表中序列4所示的DNA分子;所述分子标记C为序列表中序列5所示的DNA分子。实验证明,同时含有所述分子标记A、B、C的小麦品种中有98.29%为高脂肪氧化酶活性;含有所述分子标记A、C,同时不含有分子标记B的小麦品种中有80.06%为低脂肪氧化酶活性。本发明专利技术在小麦种质资源评价和育种的标记的辅助选择中具有重要应用前景,同时为培育耐存储的小麦品种提供了参考依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记及其应用。
技术介绍
小麦是我国的主要储粮作物之一,良好的储粮品质对粮食安全具有重要意义。在一般的储藏条件下,小麦从第二年开始逐渐陈化变质,南方高温高湿地区尤为明显。影响小麦储藏品质的因素较多,包括收获季节的气候条件、晾晒、运输、仓储等外在环境条件和脂肪氧化酶活性等内在因素,且脂肪氧化酶活性高低是直接影响小麦耐储藏性的主要内在原因。因此,开发LOX基因的分子标记,利用分子育种手段,培育耐存储的小麦品种,是解决粮食安全的重要途径之一。1932年,Andre和Hou首次提出脂肪氧化酶(L0X或Lpx, lipoxygenase)的存在, 在那以后LOX的研究取得快速的发展。研究者们先后在大豆、拟南芥、水稻、向日葵、黄瓜、 亚麻、大麦和小麦等作物植株和籽粒中发现了 L0X。目前,已有的研究表明,LOX活性低,有利于增强小麦等作物的耐储藏性。LOX基因在大麦中的研究较多,大麦LOX基因DNA序列已经发表(GenBank编号HVU83904)。在普通小麦中,对LOX的研究较少,王慧等研究发现,LOX 活性在基因型间和环境间的差异皆达到极显著水平,且基因型对小麦LOX活性的效应大于环境及基因型与环境互作效应,认为基因型是影响小麦LOX活性的主要因素,但环境因素亦不可忽视。Hongwei Geng等在研究普通小麦的TaLox-Bl时发现,TaLox-Bl位点存在两个具有SNP的等位基因TaLox-Bla和TaLox-Blb,LOX活性较高的小麦品种含有TaLox-Bla, LOX活性较低的小麦品种含有TaLox-Blb。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记及其应用。本专利技术所提供的与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记,具体为序列表中序列4 所不的DNA分子(分子标记B)。本专利技术所提供的与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记,具体也可由分子标记A、 分子标记B和分子标记C组成;所述分子标记A为序列表中序列3所示的DNA分子;所述分子标记B为序列表中序列4所示的DNA分子;所述分子标记C为序列表中序列5所示的 DNA分子。其中,序列3由786个核苷酸组成;序列4由677个核苷酸组成;序列5由475个核苷酸组成。所述与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记在检测小麦脂肪氧化酶活性中的应用也属于本专利技术的保护范围。本专利技术的另一个目的是提供一种检测小麦脂肪氧化酶活性的方法。本专利技术所提供的检测小麦脂肪氧化酶活性的方法分为如下两种(一)单独根据分子标记B——序列表中序列4所示的DNA分子,检测小麦脂肪氧化酶活性的方法具体可包括如下步骤(I)鉴定待测小麦的基因组DNA中是否含有所述分子标记B ;(2)按照如下方法确定所述待测小麦的脂肪氧化酶活性若所述待测小麦的基因组DNA中含有所述分子标记B,则所述待测小麦为脂肪氧化酶活性高的小麦或候选为脂肪氧化酶活性高的小麦;若所述待测小麦的基因组DNA中不含有所述分子标记B,则所述待测小麦为脂肪氧化酶活性低的小麦或候选为脂肪氧化酶活性低的小麦。步骤(I)中,所述鉴定待测小麦的基因组DNA中是否含有所述分子标记B的方法如下以所述待测小麦的基因组DNA为模板,利用由序列表中序列I所示单链DNA和序列2 所示单链DNA组成的引物对进行PCR扩增,获得PCR扩增产物;若所述PCR扩增产物中含有所述分子标记B,则所述待测小麦的基因组DNA中含有所述分子标记B ;若所述PCR产物中不含有所述分子标记B,则所述待测小麦的基因组DNA中不含有所述分子标记B。(二)综合根据分子标记A、B、C——序列表中序列3、4、5所示的DNA分子,检测小麦脂肪氧化酶活性的方法具体可包括如下步骤(I)鉴定待测小麦的基因组DNA满足如下(a)和(b)中的哪一种(a)所述待测小麦的基因组DNA中同时含有所述分子标记A、所述分子标记B和所述分子标记C ;(b)所述待测小麦的基因组DNA中含有所述分子标记A和所述分子标记C,同时不含所述分子标记B ;(2)按照如下方法确定所述待测小麦的脂肪氧化酶活性若所述待测小麦的基因组DNA满足所述(a),则所述待测小麦为脂肪氧化酶活性高的小麦或候选为脂肪氧化酶活性高的小麦;若所述待测小麦的基因组DNA满足所述(b),则所述待测小麦为脂肪氧化酶活性低的小麦或候选为脂肪氧化酶活性低的小麦。步骤(I)中,所述鉴定待测小麦的基因组DNA满足(a)和(b)中的哪一种的方法如下以所述待测小麦的基因组DNA作为模板,利用由序列表中序列I所示单链DNA和序列2 所示单链DNA组成的弓I物对进行PCR扩增,获得PCR扩增产物;若所述PCR扩增产物中同时含有所述分子标记A、所述分子标记B和所述分子标记C,则所述待测小麦的基因组DNA满足所述(a);若所述PCR扩增产物中含有所述分子标记A和所述分子标记C,同时不含有所述分子标记B,则所述待测小麦的基因组DNA满足所述(b)。上述两种检测小麦脂肪氧化酶活性的方法中,确定所述PCR扩增产物中是否含有相应的分子标记的具体方法可为将所述PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,分别切除目的条带进行胶回收后测序,通过测序结果进一步确定。在上述两个检测小麦脂肪氧化酶活性的方法中,所述PCR扩增的退火温度具体为 55。。。根据实际需要,在上述两个检测小麦脂肪氧化酶活性的方法中,可将由序列I所示单链DNA和序列2所示单链DNA组成的引物对,替换为针对所述分子标记A或B或C在小麦基因组中的位置设计得到的其他可扩增得到含有所述分子标记A或B或C的DNA片段的引物对。所述与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记,或所述检测小麦脂肪氧化酶活性的方法在如下(al)_ (a6)中的应用也属于本专利技术的保护范围(al)筛选脂肪氧化酶活性高的小麦品种;(a2)筛选脂肪氧化酶活性低的小麦品种;(a3)筛选耐储藏小麦品种;(a4)培育脂肪氧化酶活性高的小麦品种;(a5)培育脂肪氧化酶活性低的小麦品种;(a6)培育耐储藏小麦品种。本专利技术的再一个目的是培育耐储藏小麦品种的方法。本专利技术所提供的培育耐储藏小麦品种的方法具体可包括采用通过上述两个检测小麦脂肪氧化酶活性的方法中的任一个检测得到的所述脂肪氧化酶活性低的小麦品种作为亲本进行育种的步骤。在本专利技术中,所有所述肪氧化酶活性高的小麦均为小麦籽粒脂肪氧化酶活性高于9. Onkat/g的小麦;所有所述肪氧化酶活性低的小麦均为小麦籽粒脂肪氧化酶活性低于7.lnkat/g的小麦。所述肪氧化酶活性的测定方法是以亚油酸为底物进行分光光度检测。本专利技术对148份小麦品种的统计实验结果表明,同时含有所述分子标记A、B、C的小麦品种中有98. 29%为高脂肪氧化酶活性;含有所述分子标记A、C,同时不含有分子标记B 的小麦品种中有80. 06%为低脂肪氧化酶活性。利用该分子标记检测小麦籽粒脂肪氧化酶活性方法可靠、简便、实用,在小麦种质资源评价和育种的标记的辅助选择中具有重要应用前景,同时为培育耐存储的小麦品种提供了参考依据。附图说明图I为引物L0Xl-wp02对6个高LOX活性小麦品种和6个低LOX活性小麦品种 PCR扩增的电泳结果。其中,泳道M为DNA分子量标准;泳道01为小麦品种内乡188 ;泳道 02为小麦品种周本文档来自技高网...
【技术保护点】
与小麦脂肪氧化酶活性相关的分子标记,为序列表中序列4所示的DNA分子。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:郑文寅,吴萍,司红起,张文明,姚大年,
申请(专利权)人:安徽农业大学,
类型:发明
国别省市:
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