[发明专利]一种筛选香型水稻的方法和分子标记的引物

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学和遗传学领域，具体为筛选香型水稻的方法和分子标记的引物，用于辅助常规育种选育香型水稻。

背景技术

香米在蒸煮中会产生特别的香气因而受到消费者的青睐。香型稻米价格比非香型稻米高出许多，使其在国际稻米贸易中占有特别重要的地位。随着人们生活水平的提高，目前市场对香米需求量日益增加，由此也促进了香型水稻的遗传和育种研究。

尽管过去人们对于稻米香味遗传研究结果存在分歧，但多数学者认为稻米香味是由一个隐性主基因控制的(闵绍揩等，水稻育种学，中国农业出版社，1996，322-353)，并位于第8号染色体上(Aha等，TheorAppl Genet，1992，84：825-828；Garland等，Theor Appl Genet，2000，101：364-371；Jin等，P1ant Sci，2003，165：359-364；Cordeiro等，Mol Breed，2002，9(4)：245-250；Chen等，Plant Sci 2006，171：505-514；Li等，Mol Plant Breed，2006，4：54-58)。还有报道显示，水稻香味与一种香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-Acetyl-1-pyrroline，简称2-AP)密切相关(Lorieux等，Theor Appl Genet，1996，93：1145-1151；Yoshihashi等，J Food Sci，2002，67：619-622；Chen等，P1ant cell，2008，20：1850-1861)。

目前生产上使用的香型水稻一般产量都较低，而且抗病性也较差。如果能够将高产、抗病与稻米具有香味这些性状结合在一起，是许多水稻育种家们一直追求的育种目标。目前对于新香型水稻常规育种，大多都先将香型水稻与具有多种有利性状的非香型水稻杂交，为了在新培育的香型水稻中含有较多非香型水稻有利性状的遗传组成，往往还需要将香型水稻与高产非香型水稻杂交后代继续与非香型水稻回交数代，然后再进行自交使香味基因等不同基因位点纯合。在这过程中，如何快速、准确、简单地对回交和自交后代水稻是否具有香味基因以及香味基因是否纯合进行鉴定一直是香米育种中的一个难题。

在过去的香米育种中尽管已有一些鉴定香味基因的方法被使用，然而当处理大量的样品时这些方法都存在很大的不足，如按照传统的咀嚼米粒方法来判断目标单株是否带有香味基因，不仅因连续品尝舌部易受损害，而且会因味觉灵敏度下降而产生误判，致使含有香味基因的优良杂合个体在多代的选择过程中被淘汰，最终导致香味基因的丢失；化学方法即KOH浸泡法常被利用(董彦君等，种子，1992(3)24-27；Sood等，Indian J Genet Plant Breeding，1978，38：268-271)，但是这种方法对人的嗅觉系统有很大的损害；近年来利用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)直接测量2-AP含量以检测香米的方法也被利用(Niu等，BMC Plant Biology，2008，8：100-130；Fitzgerald等，Plant Science，2008，175：539-546)。虽然它是一种非常直接和客观的测定方法，但是这种方法费时并且非常的昂贵。

在最近几年，随着分子生物学技术的发展，使分子标记辅助选育香稻成为可能。1992年Ahn等人在第8号染色体上发现一个和水稻香味密切连锁的RFLP标记RG28。Lorieux等(Theor Appl Genet，1996，93：1145-1151)通过遗传作图的方法确认RG28和水稻香味密切相关，并且计算它们之间的遗传距离为5.8cM。Garland等(Theor ApplGenet，2000，101：364-371)在前人工作的基础上建立了基于PCR技术的连锁性分子标记RG28，同时他们利用RG28进行香稻辅助育种。也有其他研究者曾利用与香米基因连锁的标记对香米进行辅助选择(Cordeiro等，Mol Breed，2002，9(4)：245-250；李金华等，分子植物育种，2006，4(1)：54-58)。利用香米基因连锁标记的筛选方法在一定程度上提高了选择的速度，且操作简单。但是这些标记都只是与香米基因的连锁标记，彼此之间还有一定的遗传距离，在对杂交后代的筛选中，也有可能会因目的香味基因与标记之间存在一定遗传距离而发生交换，导致对后代筛选中存在一定的误差。对于香米分子标记鉴定，最理想和有效的方法是直接检测香米基因。