[发明专利]水稻粒长基因GW7的分子标记及其专用引物序列

说明书

本发明属于分子生物学技术领域，提供了一种水稻粒长基因GW7的分子标记及其专用引物序列，通过设计合成了引物：GW7DelF和GW7DelR，利用引物在PCR体系中对不同水稻DNA进行扩增，然后对扩增产物通过电泳检测是否含有GW7等位基因。可以快速、准确、直接的鉴定水稻种质资源或育种群体是否含有GW7等位基因，使用方法简单，可以节约大量时间、物力、人力，降低了育种成本。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，涉及一种水稻粒长基因GW7的分子标记及其专用引物序列。

背景技术

水稻是世界上超过半数人口食物的重要组成部分。水稻粒形是水稻重要的产量和品质相关性状，主要包括粒长、粒宽、粒厚、粒重和长宽比，由于粒形性状与水稻的外观品质、加工品质、蒸煮和食味品质等存在着密切的关系，因而水稻粒形不仅影响稻谷产量，而且影响稻米的品质，并对水稻的产量和品质形成都具有重要作用。水稻的籽粒千粒重主要由谷粒宽和谷粒厚决定，即大颗粒的水稻品种籽粒产量高，但是外观品质中的重要性状——垩白率与粒宽和粒厚呈显著相关。垩白是稻米胚乳中不透明的部分，该部分胚乳细胞内的淀粉积累不充分。垩白度高的稻米蒸煮后蓬松中空，严重影响品质。因此，通常情况下产量高的水稻品种一般品质较差，而品质好的水稻品种往往籽粒细长而产量较低，因此产量和质量的形成是典型的负相关，最终的质量和产量的提高仍然是个挑战。水稻GW7基因编码一个招募蛋白的二级结构——tonneau1的同源序列，这个被编码的GW7与人类中心体蛋白CAP350的C端基序相似。细长籽粒的产生与GW7表达量的上调有关，主要原因是由于纵向细胞分裂的增加以及横向细胞分裂的减少。定量分析NIL-GW7（泰丰A）和NIL-gw7(华粳籼74)两个近等基因系植株GW7位点各等位基因变化与籽粒形状的差别，NIL-GW7（泰丰A）籽粒外形比NIL-gw7(华粳籼74)更加细长。序列分析显示在泰丰A（长粒）和华粳籼74（短粒）里GW7基因的启动子区域里有18个SNP和9个缺失的差异。

粒形基因的分子标记开发目前有GS3基因和GW8基因。GS3基因的特异性分子标记有两种类型：一种为sf28标记，由正反两条引物构成，PCR扩增后，需要限制性内切酶切消化过夜，再进行电泳检测，成本高，耗时长，不适应高通量的分子标记辅助选择。另一种为M-GS3标记，根据gs3位点SNP突变（C-A），设计了能跟踪长粒等位基因的显性分子标记M-gs3（由三条引物构成），通过PCR扩增，直接用1.2%琼脂糖凝胶电泳能检测水稻样品中是否含有TGA的突变位点。该方法能够快速有效的鉴定水稻样品中gs3的长粒等位基因。基因GW8分子标记是根据启动子区一个10 bp的 Indel 序列变异和第3外显子的2个错义突变的点突变分别设计测序引物，再通过PCR 扩增、酶切和电泳得到目的条带。

目前尚无直接针对粒形基因GW7开发的分子标记，在基因GW7的鉴定上还没有直接有效的方法。基因GW7在水稻粒形变化中起到重要的作用，由于没有直接有效的方法来鉴定各样品中GW7基因及其等位变异，在粒长性状选育的过程中无法确定品种中导入的相应性状的基因变异，而传统的连锁遗传分子标记选择过程复杂，时间长且工作量大，增加了选育的难度。

发明内容