[发明专利]一组用于改良稻米品质的分子标记及水稻改良方法和应用

说明书

本发明涉及一组用于改良稻米品质的分子标记及水稻改良方法和应用，属于稻米育种技术领域。本发明提供了用于改良稻米品质的分子标记，所述分子标记包括qSS7基因的KASP标记、GS3基因的KASP标记和Chalk5基因的KASP标记。通过本发明提供的分子标记应用于水稻品质的改良中，能够在不减产的基础上，降低稻米的垩白，增加长宽比，提高稻米品质。

技术领域

本发明涉及稻米育种技术领域，具体涉及一组用于改良稻米品质的分子标记及水稻改良方法和应用。

背景技术

产量和品质是水稻育种的主要目标，但高产和优质常常存在矛盾。同时，劣质的稻米严重影响口感和市场价格。随着消费水平的提高，人们对优质稻的需求在逐年递增。农民也不愿意种植劣质的水稻品种。因此，如何在不影响产量的前提下改良稻米品质是育种工作者的主要任务，也是消费者关注的主要内容。

外观品质是稻米品质考察的重要指标，主要通过粒型(粒长、粒宽和长宽比)和透明度来衡量。国家优质稻谷质量标准明确规定，籼稻一级米的长宽比不小于2.8，垩白粒率不大于10％，垩白度不大于1.0％(GB/T17891-19992000-04-01实施)。所以，细长粒和低垩白度的表型是水稻品质育种的重要选择目标(Takano-Kai N et al.,2009,Wang SK etal.,2015,Si LZ et al.,2016)。例如，细长粒的表型就是东南亚优质稻米的显著特征。

粒型和垩白的变化受到多位点的遗传调控。同时，垩白很容易受到高温、土壤肥力及其他环境因素的影响(Siebenmorgen et al.,2013,Wang et al.,2015)。尽管一些粒型以及垩白相关的基因相继被克隆，但是粒型的发育过程，尤其是垩白形成的分子机制还并不清楚。因此，如何快捷、准确地选择有利等位基因进行品质育种，仍是育种者面临的一大难题。分子标记技术目前已经广泛地应用于水稻育种。例如，针对GS3的功能位点开发了基于限制性内切酶等标记(Fan et al.，2009)，但该标记需要在聚合酶链式反应(PolymeraseChain Reaction，PCR)产物的基础上增加酶切，电泳分型等步骤，增加了操作和劳动成本。也有基于PCR体系开发的四引物扩增标记DRR-GL，虽然省去了酶切的步骤，但是其扩增的带型复杂，PCR产物偏小(147～226bp)，电泳带容易弥散，不利于高通量的基因型分析(Ramkumar et al.，2010)。上述分子标记，都需要电泳、染色和显带检测，操作不方便。品质基因的分子标记都要经过电泳分型、染色和显带检测的步骤，特别是基于聚丙烯酰氨凝胶电泳的分析费时、费力，限制了其在品质育种中的应用。现有技术并没有一套水稻品质改良的高效的分子标记及选择策略。

发明内容

本发明的目的在于提供一组用于改良稻米品质的分子标记及水稻改良方法和应用。通过将本发明提供的分子标记应用于水稻品质的改良中，能够在不减产的基础上，降低稻米的垩白，增加长宽比，提高稻米品质。

本发明提供了一组用于改良稻米品质的分子标记，所述分子标记包括qSS7基因的KASP标记、GS3基因的KASP标记和Chalk5基因的KASP标记；

所述qSS7基因的KASP标记的引物序列如SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示；

所述GS3基因的KASP标记的引物序列如SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示；

所述Chalk5基因的KASP标记的引物序列如SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8和SEQ IDNO:9所示。

本发明还提供了上述技术方案所述分子标记进行基因分型的方法，以植物基因组DNA为模板，采用上述技术方案所述分子标记的引物进行聚合酶链式反应，待反应完成后，将PCR扩增的产物借助荧光定量PCR仪器获取对应的产物荧光信号值，最终完成基因分型。