[发明专利]水稻GS2基因的荧光分子标记引物组及应用

说明书

本发明涉及水稻选育技术领域，公开了水稻GS2基因的荧光分子标记引物组，包括GS2‑Fat引物、GS2‑Fca引物和GS2‑R引物；还公开了应用。本发明的荧光分子标记引物组可简便可靠的检测水稻品种中是否含有GS2基因，省去了后续电泳检测，避免使用有毒物质，更加环保；本发明可通过荧光扫描直接读取基因型的信号，结合软件分析，可快速实现基因分型，具有方便快捷、无污染、检测效率高和检测成本低等优势，更适合大批量的基因分型工作。

技术领域

本发明涉及水稻选育技术领域，具体涉及水稻GS2基因的荧光分子标记引物组及应用。

背景技术

中国是世界第一大水稻生产国和消费国，提高水稻产量在保障我国粮食安全、帮助农村人口就业与减少贫困人口等方面都具有重要作用。研究表明，选育大粒重穗水稻新品种，是挖掘水稻生产潜力、实现水稻单产提升的有效途径。国际水稻研究所有研究表明，千粒重与籽粒大小在一定范围内呈正相关，提高粒重可以增加产量。

GS2是一个控制水稻籽粒大小的基因，其通过促进细胞分裂和细胞膨大调控籽粒大小。该基因位于水稻第二染色体上，是一个半显性的位点，第3外显子上发生了TC→AA的替换进而产生大粒表型。GS2作为一个调控种子大小的稀有等位变异基因，在育种中的应用鲜有报道，且现有针对GS2基因选择的标记多为连锁标记和需要酶切的dCaps标记，这些标记需利用聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖凝胶进行电泳检测，所使用到的检测材料有毒，不环保，且检测过程繁琐，分析时间长。因此，发明人抛开传统的分子标记，创建荧光分子标记，通过荧光扫描结合软件分析，快速实现基因分型。

发明内容

基于以上问题，本发明提供水稻GS2基因的荧光分子标记引物组及应用，本发明可简便可靠的检测水稻品种中是否含有GS2基因，结合水稻GS2基因的荧光分子标记引物组和常规育种方法，可实现快速选育具有大粒特性的恢复系水稻品种，可加快大粒型杂交水稻的选育速度。

为解决以上技术问题，本发明提供了水稻GS2基因的荧光分子标记引物组，所述荧光分子标记引物组由如下三条引物构成：

GS2-Fat：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCGTTTCCACAGGCTTTCTTTT；

GS2-Fca：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCGTTTCCACAGGCTTTCTTGA；

GS2-R：GATTCCAAGTACTGCGAGCG；

GS2-Fat的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，GS2-Fca的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，GS2-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。

为解决以上技术问题，本发明还提供了荧光分子标记引物组在制备用于选育或鉴定大粒水稻的试剂盒中的应用。

进一步的，利用所述试剂盒选育水稻大粒恢复系的方法如下：

S1：利用水稻GS2基因的荧光分子标记引物组从水稻种质资源中筛选鉴定出含有GS2基因的材料，将含有GS2基因的材料作为父本，与生产上主要应用的杂交水稻恢复系进行杂交，获得杂交F₁代种子；其中采用PCR扩增法进行筛选鉴定，并将PCR扩增产物在包含FAM、HEX和ROX三种荧光检测通道的酶标仪中进行快速检测，读取荧光强度信号值，将荧光信号值文件通过SNP decoder工具，结合标记信息，自动进行基因分型，获得基因型结果，根据基因型结果进行筛选；

S2：步骤S1中的F₁代自交获得F₂代，利用水稻GS2基因的荧光分子标记引物组从F₂代中选择含有目标基因的农艺性状优良的单株进行回交；

S3：连续回交两代后，进行多代自交，每代均结合农艺性状并利用水稻GS2基因的荧光分子标记引物组进行选择，获得稳定的含有GS2基因的株系后，与不育系进行测配。