[发明专利]一种水稻S5基因的功能性标记S5-n-j-i及基因分型方法

说明书

技术领域

本发明属于植物生物技术领域，具体涉及一种水稻S5基因的功能性标记，本发明还涉及一种水稻S5基因的功能性标记基因分型的方法。

背景技术

研究表明，位于水稻6号染色体的杂种不育基因座S5是调控籼粳亚种间杂种的育性的关键基因，该基因编码产物为天冬氨酰蛋白酶。S5基因具有三等位基因系统，分别是籼型S5ⁱ、粳型S5^j和广亲和型S5ⁿ三种等位基因型。籼稻和粳稻所编码的天冬酰胺蛋白酶由于一个SNP的差异导致编码的氨基酸的差异(273位的苯丙氨酸/亮氨酸)而引起杂交F1代胚囊败育。广亲和水稻品种的S5蛋白由于缺失了N端信号肽，造成功能丧失，无论与籼稻还是粳稻杂交都不影响杂种育性。

在籼粳亚种水稻杂交亲本中引入S5ⁿ的等位基因，能够打破生殖隔离，有效克服籼粳亚种杂种不育，具有相当大的应用价值。然而，研究也表明，总体上S5ⁿ/S5ⁱ或者S5ⁿ/S5^j这两种杂合基因型育性相对要比S5ⁱS5ⁱ或S5^jS5^j纯合的两种基因型要低，因此通过鉴定、设计使杂交亲本含有相同S5ⁱ或者S5^j等位基因在育种上是较好的选择。

目前，根据籼粳亚种间广亲和基因S5ⁿ在第6染色体存在136bp片段缺失的特征，已报道了InDel标记S5136和标记S5-t1，此类标记的局限性在于仅能对S5ⁿ单等位基因进行分型，而无法对籼粳等位基因S5ⁱ或S5^j进行分型。也有报道通过扩增籼、粳序列间存在差异的区段并结合芹菜核酸内切酶CELI对其进行酶切鉴定，但由于该标记使用了特殊的核酸内切酶CEL I，难以广泛应用，同时该标记也仅能够区分S5ⁱ或S5^j这两种等位基因。因此，开发新的功能性标记实现S5等位基因型的有效、可靠、快速鉴定，在籼粳杂种优势、种质资源鉴定、育种群体筛选中具有重要价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻S5基因的功能性标记S5-n-j-i，利用该标记，在一个PCR体系中同时扩增2个变异位点，区分判别3种基因型，提高了检测效率。

本发明还提供一种水稻S5基因的功能性标记S5-n-j-i的基因分型方法。

本发明所采用的第一技术方案是，一种水稻S5基因的功能性标记S5-n-j-i，所述标记S5-n-j-i由6条引物S5-n-F、S5-n-R、S5-i-F、S5-j-R、S5-O-F和S5-O-R构成，其中，S5-n-F的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，具体为：5，-TATGACCAGCACCATCTTCG-3’；S5-n-R的核苷酸序列如SEQ ID N o.2所示，具体为：5’-GAGGGACACTCCAACTCGTC-3’；S5-i-F的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示，具体为：5’-CCCTGATATTCTGAGTTACAAGGCACTC-3’；S5-j-R的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示，具体为：5’-GGTCTCGTCAGTGGGCAAGCAGTAGTTT-3’；S5-O-F的核苷酸序列如SEQ ID No.5所示，具体为：5’-GCAAGATGGTGACAGACACGCT-3’；S5-O-R的核苷酸序列如SEQ ID No.6所示，具体为：5’-CAGTGAGTAGGTTGGCCTGTTGATT-3’；上述引物序列中带下划线的碱基为引入的错配碱基。

本发明所采用的第二技术方案是，一种水稻S5基因的功能性标记S5-n-j-i的基因分型方法，利用上述的功能性标记S5-n-j-i，具体按照以下步骤实施：

步骤1、水稻基因组DNA的提取；

步骤2、利用步骤1中提取的基因组DNA为模板，构建PCR反应体系，加入上述的引物进行PCR扩增；

步骤3、将PCR扩增进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测并进行基因型判定。

本发明的特点还在于，

步骤1中水稻基因组DNA的提取具体按照以下步骤实施：