[發明專利]一種鑒定木薯塊根肉質顏色的分子標記方法

有效

• 申請號: 201611199010.8
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106755405B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 嚴華兵;周慧文;謝向譽;曹升;尚小紅;陳新;陸柳英;曾文丹
• 申請（專利權）人: 廣西作物遺傳改良生物技術重點開放實驗室
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6858
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 劉旭章

本發明公開了一種鑒定木薯塊根肉質顏色的分子標記方法，該方法采用CTAB法從木薯葉片中提取木薯基因組DNA，設計一對特異引物擴增包含PSY2基因SNP2位點的260bp核苷酸序列，然后對木薯基因組DNA進行PCR擴增，利用限制性內切酶AluI酶切PCR擴增產物，使用濃度為3.0%瓊脂糖凝膠對酶切產物進行電泳分離，然后根據電泳結果進行木薯材料的塊根顏色判定。本發明可用于木薯塊根肉質顏色的分子標記輔助育種，可實現在苗期時通過抽提葉片DNA進行分子標記分析檢測，進而準確鑒別木薯塊根肉質顏色，能快速選擇符合育種目標的塊根肉質顏色材料進行大田移栽，從而提高育種效率，加快育種進程。

技術領域

本發明屬于農業生物技術領域，具體涉及一種鑒定木薯塊根肉質顏色的分子標記方法。

背景技術

木薯（Manihot Esculenta Crantz）是大戟科（Euphorbiaceae）木薯屬（Manihot）植物，耐旱抗貧瘠，廣泛種植于非洲、美洲和亞洲等100余個國家或地區，是世界三大薯類作物之一，熱區第三大糧食作物，全球第六大糧食作物，被譽為“淀粉之王”。。木薯用途廣泛，除作糧食外，還是重要的工業原料，如木薯塊根淀粉、干片可制變性淀粉、酒精和山梨醇等，而這些產品又是食品、醫藥、紡織、造紙等產業的重要原料。

木薯塊根具有較高的營養價值。相關研究表明(魏艷，2014)，薯肉的干物率，淀粉含量分別是甘薯的0.8～3.9倍、0.7～1.3倍，是馬鈴薯的1.7～3.7倍、1.7～4.0倍，其維生素C、粗蛋白和可溶性糖含量可與甘薯媲美。鈣、鎂、鐵含量分別是馬鈴薯的9.4～180.7倍，鋅含量是甘薯的0.3～5.8倍。因此，木薯塊根的營養價值和礦物質含量與馬鈴薯、甘薯相當，甚至比馬鈴薯、甘薯還更具營養價值。

木薯不僅營養豐富，還具有良好的保健功能。食用木薯低脂肪、低糖、低鹽，且飽腹感強，利于抑制體重增長，預防肥胖。鮮薯中富含膳食纖維，有助于改善腸胃微環境，預防消化系統疾病。然而我國木薯食用品種缺乏，推廣面大的品種僅有華南9號等，迫切需要選育更多更好的食用木薯品種。到目前為止，木薯育種策略主要集中為資源引進與系統選育，雜交或實生種選育，但育種周期相對較長，效率低下，分子標記輔助育種為木薯品種選育或資源篩選提供了一條高效的途徑。

酶切擴增多態性序列(Cleaved Amplified Polymorphic Sequence, CAPS)是利用特異引物PCR與限制性酶切相結合而產生的一種檢測SNP位點的DNA標記(Konieczny,1993)，自建立以來受到了廣大研究者的重視，現已成為生物研究的重要分子標記技術，目前被廣泛應用于輔助品種選育中，具有共顯性、低成本、操作簡單等優點。其基本原理是根據己知位點的序列設計特異性的PCR引物(18-25bp)，然后擴增該位點的DNA片段，用限制性內切酶對片段進行切割得到產物，利用凝膠電泳使酶切片段分開并分析位點變化情況。

Welsch等(2010)針對木薯塊根維生素A含量開展研究，發現木薯塊根肉色黃與白，即維生素A含量高低，由八氫番茄紅素基因PSY2中的一個SNP位點變異決定，該突變位點的野生型為AGAT，突變型為AGCT，AGCT是限制性內切酶AluI的酶切位點。根據這一序列特征，我們開發出一個基于AluI內切酶位點的CAPS標記來區分黃肉木薯與白肉木薯，并將其應用于黃色肉質食用木薯種質鑒定和篩選，這樣不僅可以為拓寬木薯選育途徑提供重要信息，還可以豐富木薯種質資源，選育食用木薯優良品種。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的不足，本發明提供了一種鑒定木薯塊根肉質顏色的分子標記方法。本發明可用于木薯塊根肉質顏色的分子標記輔助育種，可實現在苗期時通過抽提葉片DNA進行分子標記分析檢測，進而準確鑒別木薯塊根肉質顏色，能快速選擇符合育種目標的塊根肉質顏色材料進行大田移栽，從而提高育種效率，加快育種進程。