[發明專利]一種鑒別水稻光敏色素基因PHYB野生型和突變體的分子標記

有效

• 申請號: 201610671769.5
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106282345B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 鄭崇珂;謝先芝;周晉軍;白波;和亞男;孫偉;解麗霞
• 申請（專利權）人: 山東省水稻研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

本發明公開了一種鑒別水稻光敏色素基因PHYB野生型和突變體的分子標記。與phyB野生型及突變位點檢測相關的標記，其核苷酸序列分別如Seq No.1?2所示。利用引物PHYBF4/PHYBR1進行PCR擴增，擴增產物進行BamHⅠ酶切并進行電泳分析：如果PCR產物不能被BamHⅠ酶切，為175bp DNA片段，則為野生型phyB；如果能夠被BamHⅠ酶切，酶切產物為25bp和151bp兩條DNA片段的，則為突變體phyB1。本發明的分子標記具有擴增簡單、快速，成本低的優勢。該分子標記可以對phyB等位基因型進行有效、快速、可靠的鑒定，為后續將phyB突變體應用于育種群體篩選提供有力的工具。

技術領域

本發明涉及一種鑒別水稻光敏色素基因PHYB野生型和突變體的分子標記，屬于植物生物技術領域。

背景技術

高等植物利用光敏色素(phytochromes)、隱花色素(cryptochromes)和向光素(phototropins)等光受體，感受其生長環境中光質、光強、光周期等條件的變化，調節自身的生長發育，以最大限度適應周圍環境。其中，光敏色素主要感受紅光(red light,R)和遠紅光(far-red light,FR)。水稻中光敏色素基因家族包括3個成員：PHYA、PHYB和PHYC。其中PHYB基因位于水稻的第3染色體短臂，為單拷貝。Takano等(2005)通過伽馬射線誘導突變篩選得到了多個phyB突變體，分別命名為phyB1～phyB5。其中phyB1突變體在PHYB基因內部1644bp處插入一個堿基C，從而引起翻譯提前終止(Takano等，2005，Plant Cell,2005,17:3311-3325)。通過分析水稻光敏色素突變體的光形態建成特征，發現phyB在水稻生長發育和脅迫反應中具有重要作用。phyB突變體無論是長日照條件還是短日照條件下，開花期均明顯提前(Takano等，2005，Plant Cell,2005,17:3311-3325)；其干旱脅迫耐性也明顯增強(Liu等，2012，Plant Mol Biol.,78(3):289-300)；而且對于稻瘟病具有一定的抗性(Xie等，2011，Mol.Plant 4(4):688-696)。而phyB突變體的株高，穗粒數，結實率等農藝性狀與野生型水稻日本晴相比沒有明顯差異(Takano等，2005，Plant Cell,2005,17:3311-3325)。因此phyB突變體可以作為一種重要的種質資源用于早熟、抗病、耐旱水稻品種培育。

為了將phyB突變體更好的應用于育種中，開發一種簡單方便的區分phyB突變體與其他常規水稻品種的分子標記，以實現phyB等位基因型的有效、可靠、快速鑒定，在后續利用phyB突變位點進行育種群體篩選中具有重要價值。雖然Takano等(2005)《Distinct andCooperative Functions of Phytochromes A,B,and C in the Control ofDeetiolation and Flowering in Rice》(The Plant Cell,Vol.17,3311–3325)的文章中開發了一種鑒定phyB1突變體的分子標記，但是該標記擴增片段較大(1Kb)，GC含量較高，要用高GC的PCR buffer進行擴增，而且PCR擴增時間較長，且用于酶切的限制性內切酶NlaIV屬于罕見的限制性內切酶，購買困難，且價格昂貴(3.49元/U，NEB北京)，提高了鑒定成本，不適用于大規模的鑒定；經常出現沒有庫存、斷貨等現象，嚴重影響鑒定工作順利進行。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的不足，提供一種簡單、有效、成本較低的鑒別水稻光敏色素基因PHYB野生型和突變體的分子標記及引物。本發明的另一目的在于提供上述分子標記的應用。

本發明的技術方案是：一種鑒別水稻光敏色素基因PHYB野生型和突變體的分子標記，其特征是，

與phyB野生型位點檢測相關的核苷酸序列如下所示(Seq No.1)：