[發明專利]水稻粒長基因GW7的分子標記及其專用引物序列

有效

• 申請號: 201710113391.1
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106591489B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 鄧國富;周維永;黃娟;高利軍;周萌;高菊;戴高興;梁海福;卿冬進;陳仁天;陳韋韋
• 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;廣西壯族自治區農業科學院水稻研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

本發明屬于分子生物學技術領域，提供了一種水稻粒長基因GW7的分子標記及其專用引物序列，通過設計合成了引物：GW7DelF和GW7DelR，利用引物在PCR體系中對不同水稻DNA進行擴增，然后對擴增產物通過電泳檢測是否含有GW7等位基因。可以快速、準確、直接的鑒定水稻種質資源或育種群體是否含有GW7等位基因，使用方法簡單，可以節約大量時間、物力、人力，降低了育種成本。

技術領域

本發明屬于分子生物學技術領域，涉及一種水稻粒長基因GW7的分子標記及其專用引物序列。

背景技術

水稻是世界上超過半數人口食物的重要組成部分。水稻粒形是水稻重要的產量和品質相關性狀，主要包括粒長、粒寬、粒厚、粒重和長寬比，由于粒形性狀與水稻的外觀品質、加工品質、蒸煮和食味品質等存在著密切的關系，因而水稻粒形不僅影響稻谷產量，而且影響稻米的品質，并對水稻的產量和品質形成都具有重要作用。水稻的籽粒千粒重主要由谷粒寬和谷粒厚決定，即大顆粒的水稻品種籽粒產量高，但是外觀品質中的重要性狀——堊白率與粒寬和粒厚呈顯著相關。堊白是稻米胚乳中不透明的部分，該部分胚乳細胞內的淀粉積累不充分。堊白度高的稻米蒸煮后蓬松中空，嚴重影響品質。因此，通常情況下產量高的水稻品種一般品質較差，而品質好的水稻品種往往籽粒細長而產量較低，因此產量和質量的形成是典型的負相關，最終的質量和產量的提高仍然是個挑戰。水稻GW7基因編碼一個招募蛋白的二級結構——tonneau1的同源序列，這個被編碼的GW7與人類中心體蛋白CAP350的C端基序相似。細長籽粒的產生與GW7表達量的上調有關，主要原因是由于縱向細胞分裂的增加以及橫向細胞分裂的減少。定量分析NIL-GW7（泰豐A）和NIL-gw7(華粳秈74)兩個近等基因系植株GW7位點各等位基因變化與籽粒形狀的差別，NIL-GW7（泰豐A）籽粒外形比NIL-gw7(華粳秈74)更加細長。序列分析顯示在泰豐A（長粒）和華粳秈74（短粒）里GW7基因的啟動子區域里有18個SNP和9個缺失的差異。

粒形基因的分子標記開發目前有GS3基因和GW8基因。GS3基因的特異性分子標記有兩種類型：一種為sf28標記，由正反兩條引物構成，PCR擴增后，需要限制性內切酶切消化過夜，再進行電泳檢測，成本高，耗時長，不適應高通量的分子標記輔助選擇。另一種為M-GS3標記，根據gs3位點SNP突變（C-A），設計了能跟蹤長粒等位基因的顯性分子標記M-gs3（由三條引物構成），通過PCR擴增，直接用1.2%瓊脂糖凝膠電泳能檢測水稻樣品中是否含有TGA的突變位點。該方法能夠快速有效的鑒定水稻樣品中gs3的長粒等位基因。基因GW8分子標記是根據啟動子區一個10 bp的 Indel 序列變異和第3外顯子的2個錯義突變的點突變分別設計測序引物，再通過PCR 擴增、酶切和電泳得到目的條帶。

目前尚無直接針對粒形基因GW7開發的分子標記，在基因GW7的鑒定上還沒有直接有效的方法。基因GW7在水稻粒形變化中起到重要的作用，由于沒有直接有效的方法來鑒定各樣品中GW7基因及其等位變異，在粒長性狀選育的過程中無法確定品種中導入的相應性狀的基因變異，而傳統的連鎖遺傳分子標記選擇過程復雜，時間長且工作量大，增加了選育的難度。

發明內容