[发明专利]一种稻米香味基因的分子标记和应用

说明书

技术领域

本发明属于植物生物技术领域，更具体地，涉及一种稻米香味基因的分子标记和应用。

背景技术

水稻是我国重要的农作物，香味是高品质稻米的一个重要特性，香稻因其优良的香味品质而为人们所喜爱，在国际稻米市场中占有重要地位，稻香味性状和香稻育种的研究也日益受到重视。选择香型稻米是育种中最重要环节之一，传统的香稻育种选择方法是通过表现型间接对香味基因型或香味稻米进行选择，这种方法存在周期长、效率低、准确性较差等缺点。最有效的选择，应是直接对香味基因型进行选择，香味功能基因的鉴定和功能性分子标记的出现为这种直接选择提供了可能。

编码甜菜碱醛脱氢酶的Badh2基因位于8号染色体，目前研究发现Badh2基因的第7外显子中发生8bp缺失和3bp的变异，造成蛋白移码突变，导致功能丧失，该等位基因称为badh2-E7。事实上，目前至少有8种功能丧失型的Badh2等位基因，但是badh2-E7是最为主要，衍生的香稻品种最多的一类等位基因。该位点突变导致甜菜醛脱氢酶基因Badh2原有功能丧失，从而使甜菜醛脱氢酶的作用底物2-乙酰基-1-吡咯啉的代谢途径中断，香味物质2-乙酰基-1-吡咯啉不断积累，致使水稻的叶片和籽粒产生香味。

针对badh2-E7等位基因，目前已出现Indel等分子标记应用于基因分型，由于多态性差异不太明显，使得其在应用中存在一定局限性。而对于一般检测而言，仍需要成本低、简便实用、易于判别的共显性标记，用于便捷、高效地开展香稻分子辅助选择育种。因此，设计开发新型的香味基因的功能性分子标记显得十分必要。

四引物扩增受阻突变体系PCR（ARMS-PCR）能够针对多种突变进行特异等位扩增；针对已知的变异位点，于两侧分别设计1对外引物和1对特异性内引物，特异性引物3'末端碱基必须落在突变点的位置上，从而选择性地扩增突变型与野生型个体基因。该技术具有操作简便、分型快速、费用低廉等优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有水稻香味基因检测技术所存在的缺陷，提供一种鉴定稻米香味基因的分子标记。

本发明的第二个目的是提供上述分子标记在鉴定稻米香味基因badh2-E7基因型的应用。

本发明的第三个目的是提供上述分子标记在鉴定稻米香味性状中的应用。

本发明的第四个目的是提供利用上述分子标记鉴定稻米香味基因badh2-E7基因型的方法。

本发明的第五个目的是提供利用上述分子标记鉴定稻米香味性状或同时鉴定稻米香味性状和稻米香味基因badh2-E7基因型的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：

一种稻米香味基因的分子标记，所述分子标记名称为badh2-E7-FM，由一对外引物Badh2-O-F和Badh2-O-R和一对内引物Badh2-WT-F、Badh2-E7-R组成，引物序列如SEQ ID NO：1～4所示。

本发明所述Badh2-WT-F、Badh2-E7-R引物的3’端引入错配碱基。

发明人通过对水稻香味基因badh2在不同水稻品种中有香味与无香味的等位基因序列比较，分析得到两者在编码区第7外显子存在8bp缺失和3bp的变异，设计涵盖差异位点的功能标记badh2-E7-FM，该分子标记扩增片段适中、特异性强。

本发明还提供上述分子标记在鉴定稻米香味性状和/或稻米香味基因badh2-E7基因型中的应用。

还提供了上述分子标记在水稻育种中的应用。

还提供了利用上述分子标记鉴定稻米香味基因badh2-E7基因型的方法，具体地，包括以下步骤：

S1. 待测样品DNA提取；

S2. 以样品DNA为模板，构建PCR反应体系，利用上述分子标记进行PCR扩增；

S3. 分析PCR扩增后的产物，进行结果判定，所述结果判定为：若出现360bp和215bp条带，则表明待测样品的稻米香味基因badh2-E7为香味基因型；若出现188bp和368bp条带，则表明待测样品的稻米香味基因badh2-E7为纯合的无香味基因型；若出现360bp/368bp、188bp和215bp条带，则表明待测样品的稻米香味基因badh2-E7为杂合的无香味基因型。