[发明专利]玉米胚乳发育基因mn1紧密连锁的分子标记及应用

说明书

本发明公开了一种玉米胚乳发育基因mn1紧密连锁的分子标记及应用。本发明首先从玉米突变体中克隆了与玉米籽粒胚乳发育密切相关的编码基因mn1，发现相比野生型Mn1基因，其第一个外显子(ATG下游18bp处)发生166bp序列插入，并验证了该基因可以调控玉米籽粒灌浆过程，然后设计了与mn1连锁的InDel分子标记以及扩增该分子标记的引物(SEQ ID NO.3‑4)，利用上述分子标记引物进行PCR反应，根据扩增片段来鉴定玉米胚乳的突变体基因，检测玉米灌浆性状是否正常。利用该分子标记，在植株发育的早期，排除含有胚乳发育缺陷基因mn1的植株，对玉米育种具有重要意义。

技术领域

本发明涉及分子遗传学领域，具体涉及一种玉米胚乳发育基因mnl紧密连锁的InDel分子标记，扩增其的引物对以及该分子标记的应用。

背景技术

玉米是重要的粮食和饲料作物，籽粒发育是粮食作物的重要性状。玉米籽粒的主要构成部分是胚乳，胚乳约占整个籽粒重量的73％-85％，其主要成分为淀粉(直链淀粉和支链淀粉)和蛋白质，所以籽粒中胚乳能否正常发育对玉米的产量和品质都具有重要意义。由于玉米种质资源匮乏和自交系遗传基础狭窄，通过自然筛选或人工诱变的方式获得的突变体已经被作为一种遗传学研究的基本材料，用来研究基因的生物学功能。目前，越来越多的胚乳表型突变体已经被鉴定，其中一部分胚乳突变体基因已经找到与之连锁的分子标记，并应用到商业化育种中，如sh1(皱缩型)，su1(甜质型)，wx1(腊质型)等。

分子标记可以直接反应DNA的遗传多态性，其原理是依据个体间遗传物质中核苷酸序列的变异。其中InDel(Insertion/Deletion)分子标记是指根据不同个体间基因组同一位点的序列发生不同大小核苷酸片段的插入或缺失而设计的多态性引物，基因型判断简单且快速。因此，开发和利用新的胚乳发育相关基因紧密连锁的InDel分子标记，对玉米育种具有重要指导意义。

发明内容

针对上述问题，本发明首先从玉米胚乳发育突变体emp13中克隆到发生突变的编码基因为mn1(miniature1)，该基因与玉米籽粒胚乳发育密切相关(Cheng et al.,PlantCell,1996；Li et al.,Plant Biotechnology Journal,2013)。本发明发现相比野生型Mn1基因，突变体mn1基因在第一个外显子(ATG下游18bp处)发生166bp序列插入，并验证了该基因可以调控玉米籽粒灌浆过程，然后设计了与基因mn1连锁的InDel分子标记以及扩增该分子标记的引物。该InDel分子标记引物可用来鉴定玉米胚乳发育基因mn1，检测玉米灌浆性状是否正常。

本发明的第一个目的在于提供了玉米胚乳发育基因mn1紧密连锁的的InDel分子标记。

本发明的第二个目的是提供用于扩增上述InDel分子标记的PCR引物。

本发明的第三个目的是提供上述InDel分子标记引物在鉴别玉米胚乳发育野生型基因Mn1和突变体基因mn1中的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：申请人利用图位克隆方式定位到玉米胚乳发育突变体基因emp13即为mn1，该突变体为田间筛选到的自然突变体，表现为灌浆缺陷。测序发现，相比野生型基因Mnl，突变体基因mn1第一个外显子发生166bp序列插入，以此设计了鉴别玉米籽粒灌浆正常与否的InDel分子标记及扩增该分子标记的引物。提取野生型Mn1和突变体mn1的基因组DNA，利用上述分子标记引物进行PCR反应，最终确定该分子标记在两个亲本间多态性良好，分辨率较高。

本发明提供的玉米胚乳发育基因mn1紧密连锁的InDel分子标记，其特征是，