[发明专利]与小麦低多酚氧化酶活性基因QPpo-5D共分离的分子标记

说明书

本发明公开了一个与小麦低多酚氧化酶活性基因QPpo‑5D共分离的分子标记，属于农业生物技术范畴。以一个极低多酚氧化酶活性小麦种质和高PPO活性小麦种质扬麦杂交构建重组自交系RIL群体，通过小麦分子标记技术将该抗性基因定位到染色5DL5‑0.76‑1.00区段中。为了发掘该低PPO活性基因QPpo‑5D新的分子标记，运用SNP标记转换方法开发出了一个KASP标记AX‑110939270。该标记作为低PPO活性基因QPpo‑5D新的分子标记，能够更好地应用于小麦低PPO活性品种的辅助选择上，从而克服常规育种的不足，简化选择方法和提高育种效率，进而加快高白度、高品质品种的育种进程。

技术领域

本发明涉及与小麦低多酚氧化酶活性基因QPpo-5D紧密连锁的分子标记，可应用于分子标记辅助育种，属于农业生物技术领域。

背景技术

我国是世界上最大的小麦生产国和消费国之一，面制食品是我国居民的重要食品。在面粉储存和面制食品加工过程中，颜色褐变的现象非常普遍。褐变不仅降低了面制食品的白度，同时也影响了其营养价值。籽粒多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性是引起面制品褐变的主要原因。在PPO的作用下，酚类底物与氧发生反应产生醌类物质，醌在植物体内能发生自身聚合或与细胞内的氨基酸和蛋白质发生反应，产生黑色或褐色的沉积物，从而导致面团褐变。小麦籽粒中的PPO活性可以解释面团色泽稳定性的50％-70％。因此，通过遗传育种途径降低籽粒PPO活性，对提升小麦面粉的白度、保障面制品食品安全具有重要意义。

随着生物技术的发展，DNA分子标记的类型逐渐丰富。如兴起于70年代基于DNA杂交技术的RFLP(restriction fragment length polymorphism，限制性片段长度多态性)；兴于90年代的，基于PCR技术的AFLP(amplified fragment length polymorphism，扩增片段长度多态性)、RAPD(random amplified polymorphic DNA，随机扩增DNA多态性)、SSR(simple sequence repeats，简单重复序列)；基于DNA序列的分子标记，如STS(sequencetagged sites，序列标签位点)、EST(expressed sequence tags，表达序列标签)、SNP(single nucleotide-acid polymorphism，单核苷酸多态性)等。2010年后，随着生物信息学技术的蓬勃发展，各种基于测序的分子标记应运而生，如：GBS(genotyping bysequencing，测序基因分型)、高密度SNP基因型芯片(90K、660K、55K等)、KASPar(KBioscience’competitive allele specific PCR,竞争性等位特异性PCR)。分子标记的发展与使用大大地推动了新位点或新基因的发掘，小麦籽粒低PPO活性基因的发掘也得益于此。

小麦籽粒PPO活性是一个数量性状，表现为多基因家族。通过对多个不同遗传群体及基因表达分析表明，控制籽粒中PPO活性的相关遗传研究发现，控制PPO活性的主效基因位于第二同源群的2AL和2DL染色体上，且2AL染色体上的PPO基因对小麦籽粒PPO活性的影响要大于2DL染色体上的PPO基因。同时在其他染色体如3B、3D、4B和6B上也存在一些微效基因。