[发明专利]用于扩增检测玉米5512J基因的分子标记的特异性引物组及其应用

说明书

本发明涉及一种用于扩增检测玉米5512J基因的分子标记的特异性引物组及其应用。该分子标记组的第一对碱基序列为：正向引物从5′端至3′端为：GCAGAGTTGGAGACAAGTTCGG；反向引物从5′端至3′端为：CACAAGTAATGTTTGGGGTAGGC；该分子标记组的第二对碱基序列为：正向引物从5′端至3′端为：GCAACGAGTGAGCGAGATGAG；反向引物从5′端至3′端为：GCCATGTCGCTCTGGTATACG。利用这两个分子标记能对玉米任何时期和任何组织的DNA进行基因型鉴定，检测杂交育种子代各单株中5512J基因的存在与否以及杂合或纯合状态。这种检测方法的准确性高，操作简单，为利用5512J基因的DNA分子标记辅助育种提供重要的技术手段。

技术领域

本发明涉及一种用于扩增检测玉米5512J基因的分子标记的特异性引物组及其应用。

背景技术

玉米（Zea mays L.）属于禾本科玉蜀黍属玉米种，为一年生草本植物，起源于中美洲地区，是世界三大粮食作物之一，同时也是重要的工业原料和能源作物。随着世界经济的发展，作为食品、饲料和燃料的重要来源，玉米的需求量在不断增加，同时也是我国今后一个时期消费需求增长最快的农作物。近年来玉米深加工业产能迅速扩展，对畜牧业和养殖业的发展表现出了举足轻重的作用，这对玉米产量和品质的改良与创新提出了更高的要求。

为了提高玉米品质，国内外科研人员利用生物学的方法对玉米的品质进行大量的试验摸索和改造尝试。其基本原理是，以玉米中一些籽粒的突变体为材料，运用分子生物学和遗传学方法对其进行相关基因的克隆和研究，从而借助遗传学的手段提高其营养价值。在玉米中，有一类与蛋白品质相关的突变体，被称为opaque或floury突变体。在表型上，这类突变体胚乳细胞内的主要储藏细胞器淀粉粒和蛋白体包装不紧密，造成籽粒胚乳结构疏松，比较容易粉碎，所以与野生型的透明籽粒相比容易消化，适口性好，更适合用于优质饲料的加工。其中最为有名的是opaque2突变体。opaque2突变体具有粉质的、不透光的胚乳表型。opaque2基因可以显著降低醇溶蛋白在胚乳蛋白中的比例、显著提高玉米籽粒胚乳蛋白中赖氨酸含量，从而提高籽粒品质。floury1是另一个比较有名的籽粒粉质突变体。fl1通过改变22kD醇溶蛋白在蛋白体中的定位来影响蛋白体的合成，从而形成粉质的胚乳表型。

5512J也是一个类似的粉质胚乳突变体。对5512J突变体的遗传学分析表明：5512J是单基因控制的隐性突变，能够引起玉米籽粒的不透明表型（图1）。遗传学研究将5512J基因定位在2号染色体上。5512J基因至今尚未通过杂交育种被很好地利用，主要是因为5512j由隐性基因突变引起，通过杂交选育需要较长的时间。借助DNA分子标记辅助育种，利用网上玉米基因组序列信息结合相关生物信息学软件的分析进行了SSR、InDel等分子标记的开发，筛选出多态性良好的分子标记用于对群体材料的检测。最终通过对大规模突变体籽粒群体进行检测，将5512J基因限定在2号染色体短臂上H2和K6区间内。