[发明专利]du1突变体及其编码基因、检测引物组合及应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及du1突变体及其编码基因、检测引物组合及应用。本发明的du1基因突变体具有如SEQ ID No：1‑3依次连接所示的核苷酸序列。本发明研究发现含有上述突变体的玉米相比普通玉米自交系和糯玉米自交系含糖量更高，进而开发了可检测上述突变的KASP引物组合及其应用。本发明丰富了甜玉米育种资源，有利于加速du1玉米种质鉴选及其在鲜食玉米品质改良中的应用进程。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及du1突变体及其编码基因、检测引物组合及应用。

背景技术

玉米胚乳中储存着丰富的碳水化合物，为玉米种子的萌发提供充足的营养和能量。碳水化合物相关基因的纯合突变可改变碳水化合物的组成、性质、结构和数量，并引起玉米籽粒表型的明显变化，从而为培育多样化鲜食玉米品种奠定遗传基础。例如，淀粉缺陷型突变基因su1(甜质1)和sh2(皱缩2)通过减少底物供给限制淀粉合成，提高还原糖、蔗糖或者水溶性多糖水平，是甜玉米育种的重要种质资源；淀粉修饰基因wx(糯质)和ae(直链淀粉延伸)突变改变了淀粉中直链淀粉和支链淀粉比例，是淀粉品质遗传改良的重要种质资源。

研究获得新的碳水化合物相关基因或突变体有利于丰富玉米育种资源，开发它们的新的有效检测方法，有利于资源的有效利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的与玉米甜度相关的基因突变体及其检测方法。

本发明找到并克隆了du1基因突变体，解析了其功能和序列变异特征，并根据序列变异关键位点(大片段插入)成功开发了基因功能性KASP检测引物组合。

具体地，本发明提供了一种淀粉合酶du1基因自然突变体，其DNA序列如SEQ IDNo：1-3依次连接所示，还提供了检测dul基因突变体的KASP引物组合du1-KASP，其能在du1du1纯和突变玉米中检测到5839bp(TGTTATNACCAGT/TGTTATNACCAGT)插入突变，在Du1Du1野生型玉米中检测无插入(-/-)，在du1Du1杂合型玉米中同时检测到无插入和插入突变(-/TGTTATNACCAGT)。

本发明中TGTTAT为du1突变型中插入的5839bp的前面6个碱基，ACCAGT为最后6个碱基，其余的中间大片段碱基序列以N代表。

本发明在鲜食玉米选育过程中，发现了一种籽粒皱缩且外观明显区别于su1和sh2基因型的甜玉米新类型，命名为XT甜玉米，其成熟自然晾干籽粒含糖量介于普通玉米和su1su1纯合突变甜玉米之间。将XT甜玉米分别与普通玉米自交系京2416和京724正反交后自交来构建4个F₂分离群体，4个分离群体的BSR-seq定位将候选基因定位到10号染色体24Mb-68 Mb(B73 RefGen_v3)区间。根据玉米B73参考基因组在该区域内的基因功能注释推测GRMZM2G141399(Du1)为候选基因，其编码淀粉合成酶SSII。PCR测序分析发现du1突变基因在第三外显子的1455bp后存在5839bp大片段插入，CENSOR软件分析发现该插入序列为Gypsy类LTR反转座子。cDNA序列分析发现XT甜玉米中du1基因第三外显子中的大片段插入被转录，造成du1基因氨基酸编码异常，是导致XT甜玉米dul基因功能缺失的原因。本发明针对该插入突变，设计KASP引物，开发du1突变位点特异性引物组合du1-KASP，以其对XT甜玉米及其3个选系，4个糯玉米自交系，3份普通玉米自交系以及20份su1su1sh2sh2双基因纯和突变的微胚乳玉米自交系进行基因分型检测，检测结果与预期一致，表明KASP-du1引物组合能够高通量快速鉴别du1突变玉米。

具体地，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种du1基因突变体，其具有如SEQ ID No：1-3依次连接所示的核苷酸序列。