[发明专利]一种与大豆种皮颜色紧密连锁的分子标记及其应用

说明书

本发明公开了一种与大豆种皮颜色紧密连锁的分子标记及其应用。本发明的分子标记由引物对1、引物对2、引物对3和引物对4组成：所述引物对1为由序列1所示的单链DNA分子和序列2所示的单链DNA分子组成；所述引物对2为由序列3所示的单链DNA分子和序列4所示的单链DNA分子组成；所述引物对3为由序列5所示的单链DNA分子和序列6所示的单链DNA分子组成；所述引物对4为由序列7所示的单链DNA分子和序列8所示的单链DNA分子组成。通过实验证明：本发明的分子标记可以有效的鉴定大豆种皮颜色，一方面有助于基因的精细定位、分离与克隆，另一方面对于大豆种质资源基因型鉴定和分子育种都具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种与大豆种皮颜色紧密连锁的分子标记及其应用，属于生物技术领域。

背景技术

大豆[Glycine max(L.)Merr.]是世界上广泛种植的豆类作物，蕴涵丰富的蛋白质，含有人体自身不能合成的八种必需氨基酸，对人类营养非常重要。大豆种子油分和蛋白含量分别在20％和40％左右，是植物脂肪和饲料蛋白的重要来源。在大豆种质资源分类及遗传育种中，种皮颜色一直作为大豆资源分类的重要依据，并且是育种后代评估的重要形态标记。栽培大豆是从黑种皮的野生大豆进化演变而来，具有黄、绿、黑、褐、双等丰富的种皮颜色。大豆种皮色与大豆种子外观以及商品质量关系密切，其导致种皮颜色差异的自然产物包括类黄酮和花青素，不仅影响到抗氧化性的药用价值和营养价值，还在抗低温胁迫或减少病毒疾病方面具有一定的效果。因此，大豆种皮色的研究不仅具有重要的理论意义，而且具有实用价值。

大豆种皮色的遗传研究始于20世纪初，迄今已发现至少有6个位点(I，T，W1，R，O，G)参与控制性状的形成(Yang et al.2010；Wang et al.2013)，同时位点间存在互作，遗传基础复杂(Gai et al.2006)。I，R，T这3个位点主要通过控制色素的合成调控种皮的颜色(Bernard et al.1973；Palmer et al.1987；Nicholas et al.1993)。I位点控制花青素和原花青素的空间分布位置与沉积，抑制整个种皮的色素沉积，从而导致成熟种皮表现为均匀的黄色。I位点被定位在大豆第8号染色体一个富含查尔酮合成酶(CHS)的区域(Todd etal.1996；Clough et al.2004；Tuteja et al.2004)。R和T两个位点通过控制原花青素和花青素的种类控制局部具体颜色(Zabala et al.2003；Toda et al.2002)，包括黑色(i，R，T)、不完全黑(i，R，t)、褐(i，r，T)和浅褐(i，r，t)(Yang et al.2010)。黑色种皮(i，R，T)和不完全黑色种皮(i，R，t)中花青素和原花青素均有沉积(Buzzetl et al.1987；Todd etal.1993)。褐(i，r，T)、浅褐(i，r，t)种皮中只有原花青素合成(Zabala et al.2003)。其余两个位点O和W1只是在纯合隐性的i r和i t基因型中才各自影响种皮颜色(Bernard etal.1973)，它们可能编码类黄酮代谢途径相关酶及转运酶或者相关的调控因子(Yang etal.2010；Zabala et al.2007；Xie et al.2003)。

随着分子标记技术的出现和发展，通过关联分析和连锁分析已在多种植物中定位了与产量、品质、抗性等农艺性状相关的QTL(Huang,et al.2012；Liu et al.2007；Qi etal.2014；Park et al.2012；Nemri et al.2010)。国内外在大豆种皮颜色基因定位和连锁标记筛选方面开展了很多工作，除了经典遗传学定位的位点之外，人们利用分离群体在5个连锁群上定位了8个大豆种皮颜色相关的QTL(Githiri et al.2007；Oyoo et al.2010；Ohnishi et al.2011)，但是由于标记数量较少，定位的区间一般比较大。在这些QTL中，有两个QTL与I位点比较近，但是由于定位区间较大，很难确定他们就是一个QTL。近年来也有一些报道将多个位点的标记结合起来可以增加对大豆种皮颜色的选择效率(Guo and Qiu2013；Li et al.2014a)。