[发明专利]qFAE6基因在调节或筛选稻米中油脂组分含量的应用

说明书

本发明涉及qFAE6基因在调节稻米中油脂组分含量的应用和在水稻育种中作为稻米油脂组分含量的筛选标志的应用，本发明还涉及通过对qFAE6基因进行遗传操作来调节稻米中油脂组分含量的方法，以及以qFAE6基因或其突变体作为筛选标记的水稻杂交育种方法。

技术领域

本发明涉及水稻分子育种领域，更特别地，涉及qFAE6基因在调节和筛选稻米中油脂组分含量的应用。

背景技术

植物种子中脂质主要以甘油三酯的形式储存。大米中的油脂对大米的储存、食用品质和消费者的健康都非常重要，其含油率一般为2-4％。米饭的食用品质和适口性受到大米中的脂肪酸组成与含量的影响。目前，本领域中对大米的脂质合成通路知之甚少，Liu等证实了OsFAD3将亚油酸(C18:2)转化成亚麻酸(C18:2)。Zaplin等证实OsFAD2-1将油酸转化成亚油酸。一些研究者还初步鉴定了几个数量性状位点(QTL)。

但是，目前鉴定到的基因和QTL都太少，仍然无法知晓大米油脂合成的遗传和分子基础，因此需要找到影响大米中的油脂组分及含量的主效基因，用做筛选标志或遗传操作的靶点。

发明内容

在本发明的发明人通过研究发现，鉴定了23个与油含量和油脂组成显著相关的位点，并且通过连锁分析的验证得到了11有可能参与到了水稻中与稻米油脂代谢有关的通路的候选基因。在进一步的研究后，我们发现这些位点中，4个基因对油脂组成的自然变异贡献巨大，并且在亚群中有分化。其中之一就是qFAE6基因，我们的研究显示，qFAE6是负调控C20:1含量的主效基因。该基因的突变如果导致蛋白功能的降低或消失，使稻米中的C20:1含量升高。

基于以上研究，本发明提供了qFAE6基因在调节稻米中油脂组分含量的应用，所述qFAE6基因的序列如SEQ ID NO:1所示。

在一个优选实施方案中，所述油脂组分为C20:1、C20:0和C22:0种的一种或多种组合。

本发明还提供了一种调节稻米中油脂组分含量的方法，包括导入qFAE6基因、提高qFAE6基因表达水平、降低qFAE6基因表达水平或者突变qFAE6基因使qFAE6基因表达的蛋白功能提高、降低或消失的步骤，所述qFAE6基因的序列如SEQ ID NO:1所示。

例如，如果目标稻种其他性状优良，但是稻米中C20:1含量太高，并且该稻种含有正常功能的qFAE6基因，可通过敲除或突变目标稻种中的qFAE6基因，使qFAE6基因不表达，或者表达的蛋白的3-酮酯酰基-CoA合成酶功能降低或没有3-酮酯酰基-CoA合成酶功能，即可降低C20:1含量。

反之，如果目标稻种其他性状优良，但是稻米中C20:1含量太低，并且该稻种不含有正常功能的qFAE6基因，可通过导入qFAE6基因，或突变目标稻种中的不正常的qFAE6基因使其回复突变成具有正常3-酮酯酰基-CoA合成酶功能的qFAE6基因，即可提高稻米中的C20:1含量。

本发明还提供了qFAE6基因在水稻育种中作为稻米油脂组分含量的筛选标志的应用，所述qFAE6基因的序列如SEQ ID NO:1所示。

本发明还提供了一种水稻杂交育种方法，包括使用qFAE6基因或其突变体作为筛选标志来选择目标基因型的步骤。

在一个优选实施方案中，所述水稻杂交育种方法包括以下步骤：

S1：鉴定亲本中的qFAE6基因及其突变状态；

S2：选择qFAE6基因或其突变体作为筛选标志；

S3：将所述筛选标志与其他优势性状聚合到一起。