[發明專利]一種水稻香味基因及其功能標記

有效

• 申請號: 201010103607.4
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101736018A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 胡培松;唐紹清;邵高能;羅炬;焦桂愛;魏詳進;唐傲
• 申請（專利權）人: 中國水稻研究所
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12Q1/68
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種水稻香味基因及其功能標記的開 發。

背景技術

香稻由于其獨特的香味特性而備受人們的歡迎，而且香米在市場上的價格 也都遠遠高于非香稻米，因此香稻育種已成為現代水稻育種的重要內容之一， 明確香味遺傳的分子生物學機理有利于新品種的選育。

到目前為止，水稻香味基因研究取得了較大的進展，許多學者對水稻香味 基因進行了遺傳分析及基因定位。Ahn?et?al.(1992)首先利用限制性片段長 度多態性標記將控制香味的隱性基因定位在第八染色體上，與RFLP標記RG28 的遺傳距離為4.5cM。Lorieux?et?al.(1996)利用RFLP、隨機擴增多態性DNA、 序列標記位點以及同工酶等4種標記，結合氣相色譜對揮發性物質2AP的測定， 將香味基因定位在第八染色體上RFLP標記RG1和RG28之間。Jin?et?al. (1995-1996)以CT9993/KDML105衍生的F₂分離群體為研究材料，用RAPD引物 擴增出一個與香味基因緊密連鎖的產物，經NcoI酶切后發展了RFLP探針 jas500，然后對F₂分離群體進行檢測，證明KDML105的香味遺傳受一對隱性基 因控制并將控制香味的基因aro定位在第八染色體上。Dong?et?al.(2001)利 用RFLP分子標記以及初級三體對Della和三個日本地方香稻品種Kabashiko、 Shiroikichi和Henroyori進行了遺傳分析和基因定位，認為這四個品種的香 味基因等位且均由隱性單基因控制，并將其定位于第八染色體上。Wanchana?et al.(2005)主要通過簡單序列重復區間標記和細菌人工染色體克隆的方法，將 香味基因fgr定位在第八染色體上遺傳距離為2.9cM的兩個簡單重復序列標記 RM223和RM342之間，并進一步找到fgr基因附近的標記10L03FW和CP04133， 兩標記間170kb的DNA序列包含有22個開放閱讀框，同時對序列的分析顯示出 了香稻與非香稻的差異就在編碼甜菜堿醛脫氫酶的一個基因上。Bradbury?et?al. (2005)對fgr區域的17個基因進行序列測定發現控制甜菜堿醛脫氫酶(BADH2) 的基因Badh2在香和非香水稻品種中有明顯區別，其中香稻品種在Badh2的編 碼區第7外顯子出現了8bp的缺失和3個SNPs，結果導致翻譯提前終止，產生 無功能的截斷BADH2蛋白。據此，Bradbury等預測Badh2基因可能是控制香味 性狀的基因。Chen?et?al.(2006)也通過定位群體，將fgr定位于標記L02和 標記L06間69Kb區域，同時fgr區域的序列分析顯示了三個候選基因，功能互 補實驗結果顯示，轉Badh2的轉基因植株2AP含量較對照有了明顯的降低，而 其余兩個候選基因在轉基因前后香味性狀基本沒有改變，這表明只有Badh2基 因和香味性狀有關。Chen?et?al.(2008)還發現了Badh2中的另外一個等位基 因，即第2外顯子7bp的缺失，并將非香的Badh2轉化到第2外顯子變異的香 稻品種中，發現轉基因植株的2AP含量顯著下降，結果表明該位點的缺失同樣 導致水稻香味的產生。

與此同時，多個學者還對控制香味基因的不同位點進行探索和研究。 Bourgis?et?al.(2008)在badh2的啟動子區域發現MITE結構，即12bp堿基 的變化(8bp缺失和4bp插入)，在所有研究的香型的水稻品種中都表現為缺失， 以此認為香味基因啟動子區域與水稻香味的產生可能存在一定的關系。同時， Fitzgerald?et?al.(2008)也在對464份材料的分析之后得出相似結論，并不 是所有的香稻材料都包含Badh2編碼區第7外顯子上的缺失，認為可能存在新 的非等位香味基因或等位香味基因內的不同位點發生了變異。許多學者也根據 現有的水稻香味基因開發了相應的分子標記，但是一些香味水稻雖然有香味， 但其香味基因序列并非與上述研究保持一致，這將為新香味基因的發掘與利用 提供了機會。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于獲得了一種新的水稻香味基 因特異序列，并設計提供了該水稻香味基因的功能標記的技術方案。