[发明专利]稻米直链淀粉含量微控基因AGPS2a分子标记及应用

说明书

技术领域

本发明属于农业生物技术工程，特别涉及与稻米直链淀粉含量调控基因AGPS2a有关的分子标记及其获得方法和用途。

背景技术

高产、优质一直是水稻育种长期追求的目标。经过长期的努力，尤其是杂交稻技术的利用，我国在水稻生产上取得了举世公认的成就。但是由于过去一直把如何解决人们的温饱问题放在第一位，故而水稻育种工作的重点大部分集中于水稻高产新品种的培育，从而导致优质稻米的育种严重滞后，特别是一些高产的杂交稻品质普遍偏差。

导致稻米品质改良进展较慢的另一个主要原因是稻米品质遗传的复杂性和传统育种手段的局限性。稻米的品质性状包括外观品质、加工品质、蒸煮品质、营养品质和食味品质等诸多方面，而稻米蒸煮品质是评价稻米品质的最重要指标。蒸煮品质是指稻米在蒸煮过程中所表现出来的特性，主要由直链淀粉含量（Amylose Content,AC）、胶稠度（Gel Consistency，GC）、糊化温度（Gelatinization Temperature,GT）三个理化指标来评价，其中AC是影响稻米品质最主要的理化指标。育种学家和遗传学家做了大量的工作以探寻稻米AC的遗传学基础，然而不同实验室的结果有着较大的差别。早期的研究表明稻米AC是由一个主效基因控制，并受到其他微效QTL的调控[1,2]。随后的研究发现Waxy(Wx)对于稻米AC的多少具有决定性的作用，可能就是控制AC的主效基因[3-5]。除在第6染体上检测到1个主效QTL外，不同研究检测到的微效QTL数目及位置很不一致。例如，Tan等在第1、2染色体上检测到了两个微效QTLs[6]，He等在第5染色体检测到了一个微效QTL[6]，Aluko等在第3和8染色体上分别检测到了微效QTLs[7]。黄祖六等研究发现除了第6染色体的Wx基因位点外，在第3染色体也检测到一个控制稻米AC的主效QTL；另外5个微效QTLs分别位于第4、4、6、9、11染色体的不同座位上[8]。其他实验室在第4、6、7染色体也检测到了控制AC的QTLs[9]。吴长明等在第6染色体上并没有发现与AC有关的QTL位点，只是在第1，7，8，9，12染色体上发现5个QTL位点[10]。

导致稻米品质改良进展较慢的另一个主要原因是在传统育种手段的局限性。传统育种方法主要是对有利目标性状进行定向选择和固定，培育出优良新品种，这具有很大的盲目性和不可预测性[11]。并且，个体选择的方法是对符合育种目标的农艺性状进行直接选择，即选择的是个体表现型而不是基因型。由于基因间存在一因多效、多因一效、调控基因以及修饰基因等的作用，个体的表现型与基因型往往存在较大差异，因而通过田间表型性状进行个体选择的准确性较差。分子标记辅助选择（Marker-assisted Selection，MAS）技术给水稻育种提供了新的途径，与传统育种技术相结合可大大提高育种效率，缩短育种周期。MAS的核心是把常规育种中的表型选择转化为基因型选择，它直接反映了DNA的序列差异，不受基因表达的影响，结果可靠性强，并且不受植物的生长发育阶段及环境条件的影响[12]。

上文中涉及的参考文献如下：

1.Bollich C.W.,BD.Inheritance of amylose in two hybrid populations of rice.Cereal Chem.1973,50,631-636（Bollich C.W.,BD.直链淀粉含量的在两个杂交群体的遗传，谷物化学.1973.50:631-636）；

2.McKenzie K.R.,JN.Genetic analysis of amylose content,alkali spreading score,and grain dimensions in rice.Crop Sci.1983,23,306-311（McKenzie K.R.,JN.水稻直链淀粉含量、碱消值和籽粒形态的遗传分析.作物科学.1983,23:306-311）；

3.Sano Y.Differential regulation of waxy gene expression in rice endosperm.Theor.Appl.Genet.1984,68,467-473(Sano Y.水稻胚乳蜡质基因表达的差异调控.理论和应用遗传.1984,68:467-473)；