[发明专利]一种检测小麦籽粒阿魏酰阿拉伯木聚糖含量相关的分子标记

说明书

本发明公开了一种检测小麦籽粒阿魏酰阿拉伯木聚糖含量相关的分子标记。本发明提供了用于鉴定小麦籽粒阿魏酰阿拉伯木聚糖含量的成套引物，由引物对1和引物对2组成；所述引物对1由序列1和序列2所示的单链DNA组成；所述引物对2由序列3和序列4所示的单链DNA组成。本发明的分子标记能快速鉴定TaBahd‑D1a和TaBahd‑D1b等位变异及其与小麦FAX含量的相关关系，并筛选出具有较高FAX含量的小麦品种，不仅加速了优质小麦新品种的育成步伐，而且对利用分子标记辅助选择高FAX含量小麦品种具有重要的理论意义和经济价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种检测小麦籽粒阿魏酰阿拉伯木聚糖含量相关的分子标记。

背景技术

小麦是我国主要粮食作物之一。不同传统食品如面条、饺子、馒头等对小麦面粉品质具有不同的要求，品质改良已成为小麦遗传改良的重要内容。阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan，AX)是小麦中重要的亲水性非淀粉多糖，虽然含量较低(2.3-6.8％)，但可通过阿魏酰阿拉伯木聚糖(Feruloyl arabinoxylan，FAX)结构中的阿魏酰基氧化交联形成凝胶网络，进而对小麦的加工品质(面筋含量、面粉的水分和吸水性)具有重要影响，另外AX还具有免疫调节、抗氧化、促进膳食和肠道益生菌特异性增殖等生物活性作用，已成为研究热点。AX的结构和性质对其功能有重要影响，而FAX含量高低是决定小麦AX结构和性质的关键因素。利用功能标记对来自北部冬麦区及黄淮冬麦区的小麦品种(系)进行等位变异检测，揭示FAX含量相关基因在不同小麦品种(系)中的遗传变异规律可为小麦分子育种改良提供一定参考。

有关FAX的研究已由性能方面逐步向基因挖掘层面深入研究。国内外研究指出，小麦FAX含量由属于植物特有的BAHD家族的阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶(Arabinoxylanferuloyl transferase，AFT)催化合成。张岐军等认为基因型是影响水溶性戊聚糖含量的主要因素，基因型和环境互作影响不显著。目前，已有利用不同小麦群体对AX及FAX含量性状全基因连锁分析、全基因组关联分析(Genome-wide association studies，GWAS)的报道。Nguyen等利用双单倍体(Doubled Haploid，DH)群体在2A和4D染色体上检测到AX含量相关的两个主要的数量性状位点(Quantitative Trait Loci，QTL)位点。吕文娟等利用周麦16/藁城8901的176个(Recombinant Inbred Lines，RIL)群体的表型数据使用90K的iSelect基因芯片针对FAX含量作了全基因组连锁分析，检测到5个在多个环境下稳定存在的QTL，位于2AS、2BS、2DL、3AS和6AS染色体，其中在3A染色体上发现的QFax.xjau-3AS位点可解释最大的表型变异(18.2％)。Zhan等分别以166份黄淮冬麦区和90份北部冬麦区品种(系)为材料，分别利用来自于小麦90K SNP芯片的18 189和13198个高质量SNP标记，对FAX含量进行GWAS，在黄淮冬麦区材料中共检测到83个与FAX含量显著关联的SNP标记(P＜0.001)，在北部冬麦区材料中共检测到33个与FAX含量显著关联的SNP标记(P＜0.001)，利用距QFAX.xjau-3AS最近的SNP标记进行检测，验证了小麦第3同源染色体组上存在调控FAX含量的主效基因。

迄今为止，大麦(Hordeum vulgare L.)，水稻(Oryza sativa L.)和普通小麦(Triticum aestivum L.)的AFT基因已克隆。战帅帅等应用FR846233为探针，克隆了3A染色体上的TaBahd-A1基因，并基于该基因的SNP位点开发了2个互补显性标记AFTA2和AFTB2。AFTA2在具有等位变异TaBahd-A1a(与高FAX含量相关)的材料中能扩增出692bp片段，而在具有TaBahd-A1b的材料中不能扩增出片段；AFTB2在具有等位变异TaBahd-A1b(与低FAX含量相关)的材料中能扩增出438bp片段，而在具有等位变异TaBahd-A1a的材料中不能扩增出片段。