[发明专利]一种玉米油份含量相关的LACS基因位点及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种玉米油份含量相关的基因的分子标记的应用，属于玉米育种和分子生物学领域。

背景技术

玉米油是玉米加工的主要产品之一。它是一种具有多种抗氧化剂的植物油，亚油酸含量高，维生素A、维生素E的含量也相对较高。亚油酸含量及亚油酸与油酸的比例决定植物油的品质，同时维生素A、维生素E具有保健作用和药用价值。食用玉米油有利于人类的身体健康，因此玉米油具有“健康食物油”之称。

我国高油玉米的研究开始于20世纪80年代，宋同明教授从国外引进ASKC23、IHOC80、Syn.D.O、ARYD等高油玉米半成品群体，从中继续选择形成亚伊高油(AIHO)、抗病高油(Syn.D.O.)、利得高油(RYDHO)等高油群体。另外，宋同明还培育了2个具有中国特色的高油群体：北农大高油群体(BHO)和抗倒坚杆高油群体(KYHHO)。BHO以综2号C3群体为基础群体，进行类似IHO的选择。首先对17,000粒种子的含油量进行单粒分析，从中选择含油量较高的150粒种子，单粒点播，并且人为地分为A、B两区，相互授粉。经过18代的选择，含油量由最初的4.71％提高到15.55％，形成北农大高油玉米(BHO)。KYHHO以14个优良自交系链状杂交法构成的群体为基础群体，同时对含油量和粒重进行选择，经过7代选择，含油量由原来的3.73％增加到11.57％。虽然国内高油玉米的选育比较晚，但所发展的高油群体含油量的提高并不亚于国际水平。

脂肪酸的生物合成途径是乙酰辅酶A→月桂酸→十四酸→软脂酸→硬脂酸→油酸→亚油酸(Ohlrogge，1995，1997；Buchanan，2002)。由此可见，在油酸和亚油酸之间、饱和和不饱和脂肪酸之间存在着相互转化关系。Poneleit和Alexander(1965)的研究表明，软脂酸、油酸和亚油酸的转化是由高亚油酸单基因控制的。Widstrom等(1975)证明，油酸和软脂酸含量的不同是由单基因控制的，而决定亚油酸含量的基因为两个或多个，一个呈部分显性，另一个为隐性。Wright等(1995)把EMS诱变B73得到的高油单隐性突变体Olc1定位在第一染色体的长臂上。

近年来，随着模式植物全基因组测序的完成，植物基因组学的研究已经呈现出由简单质量性状向复杂的数量性状转移的趋势，特别是大量SNP标记的开发以及生物信息学的迅猛发展，应用关联分析方法发掘植物数量性状基因已成为目前国际植物基因组学研究的热点之一。

发明内容

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

AM508群体：由473个普通玉米自交系和35个高油玉米自交系组成(所述的群体材料，均为常见的玉米市售材料，可通过常规商业渠道购买得到)。候选基因重测序材料：155份我国骨干自交系材料。从授粉15天后的AM508份自交系中随机选择368份自交系，构建200bp大小插入片段文库，采用90bp末端配对的RNA测序技术进行转录组测序。每个个体的reads数为73.8±0.7百万碱基，共产生了2445.9Gb的原始数据。

全基因关联分析：以AM508群体为材料，利用IlluminaMaizeSNP50 BeadChip对56，110个位点进行了基因型检测。从授粉15天后的508份材料中随机选择的368份材料则构建200bp大小插入片段文库，采用90bp末端配对的RNA测序技术进行转录组测序，每个个体的reads数为73.8±0.7百万碱基，共产生了2445.9Gb的原始序列。

使用高质量的SNP，分别对这两个群体采用线性混合模型校正群体层化效应和亲缘关系后与油脂相关性状进行了高密度标记的全基因组关联分析。为了综合这两个群体的结果，本研究研究使用了统一的阈值筛选显著性的位点(建议水平显著性阈值为1/N＝1.78×10^-6以及5％基因组显著性阈值为：0.05/N＝8.94×10^-8)。为了在较多的显著关联信号中鉴定到唯一可能的因果突变基因，计算同一染色体上的显著性信号位点间两两的连锁不平衡，过滤掉r²小于0.02的标记。在定位到的单一的显著性信号中。