[发明专利]小麦籽粒抗性淀粉含量相关位点qRS.4DS的分子标记及其应用

说明书

本发明公开了一个与小麦籽粒抗性淀粉含量相关位点qRS.4DS的分子标记AX‑94546744，以及一组与该分子标记相关的KASP引物组及其应用。该分子标记位于小麦4D染色体短臂上，在该分子标记序列的第36位碱基存在一个C/T的等位基因的突变，当第36位碱基为T时，籽粒中的抗性淀粉含量更高，当第36位碱基为C时，籽粒中抗性淀粉含量较低。本发明还公开了与小麦籽粒抗性淀粉含量相关的KASP标记的鉴定方法及其关联分析方法的应用。该标记的开发和利用对通过分子标记辅助选择选育高抗性淀粉含量的品种具有重要的理论意义和应用价值。

技术领域

本发明属于小麦籽粒抗性淀粉含量分子标记技术领域，涉及小麦籽粒抗性淀粉含量相关位点qRS.4DS的分子标记及其应用。

背景技术

小麦是我国第二大口粮作物，产量占粮食总产量的22％左右。我国约有一半人口以小麦为主食，面制品是居民主要的营养物质摄入来源之一。为保障国家粮食供给，早期的研究侧重于高产小麦品种的选育。但随着人民生活水平提高以及现代农业技术的发展，人们对小麦营养品质提出了更高的要求。

抗性淀粉是一类不被健康人体小肠吸收的淀粉及其降解物的总称。面粉中的抗性淀粉不仅能够改善面制品的食味品质，其作为一种功能性膳食纤维，还对人体肠道疾病、糖尿病和癌症等具有一定的预防作用。因此选育抗性淀粉含量高的小麦品种，对提升小麦加工和营养品质，改善我国居民膳食结构、提升全民健康水平具有重要意义。

现有研究已构建了淀粉生物合成途径，对途径中的基因及其功能有较为深入的研究。直链淀粉的合成主要由Waxy家族基因Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1等编码的颗粒结合淀粉合成酶(granule-bound starch synthase)催化合成；支链淀粉则是在可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase)，淀粉分支酶(starch branching enzyme)和脱支酶(debranching enzyme)等多个基因的共同作用下形成的。农作物籽粒抗性淀粉含量受多个位点控制，为数量性状。已在水稻、玉米和大麦中定位了多个控制抗性淀粉含量相关的位点，但是小麦抗性淀粉相关基因的定位研究较少，可用于选育高抗性淀粉小麦品种的分子标记缺乏，严重限制了高抗性淀粉小麦品种的选育。

发明内容

本发明的目的在于开发一个可用于高抗性淀粉含量的小麦品种选育的分子标记，本发明利用GWAS筛选与小麦籽粒抗性淀粉含量相关的SNP，并将其中的一个SNP转化为KASP标记，可用于鉴定籽粒中的抗性淀粉含量，为提高小麦营养品质提供新的分子标记资源和应用。

发明人构建了包含207份品种的关联分析群体，并利用小麦660K SNP芯片鉴定品种的基因型。使用Megazyme试剂盒对1年内3地种植的关联分析群体中的品种籽粒抗性淀粉含量进行测定。利用全基因组关联分析(Genome-wide association study)挖掘同小麦籽粒抗性淀粉含量关联的SNP。在前述筛选所得SNPs标记中筛选获得了一个4D染色体短臂上同小麦籽粒抗性淀粉含量相关位点qRS.4DS的分子标记(AX-94546744)。基于AX-94546744标记的序列开发了KASP标记，序列分析表明，该标记序列的第36处碱基是一个C/T的等位基因突变，利用该位点的多态性进行基因分型分析，当该位点处碱基为T时，小麦籽粒中抗性淀粉含量较高。

第一方面，本发明提供了小麦麦籽粒抗性淀粉含量相关位点qRS.4DS的分子标记AX-94546744在小麦籽粒抗性淀粉含量改良中的应用，所述分子标记AX-94546744位于小麦4D染色体短臂上，其36位碱基为C/T多态性位点，所述分子标记AX-94546744序列为：TATGTATTCCCGACATTTACCATTGAACCTCGCGCRAGTTGTAGCTTCGAAAACGAACAAACCAAAAATAA(SEQ IDNO.1)其中，R代表碱基为C/T；

当第36位碱基为T时，为小麦籽粒中高抗性淀粉含量的基因型，碱基序列如SEQ IDNo.5所示，具体如下：