[發明專利]一組用于改良稻米品質的分子標記及水稻改良方法和應用

有效

• 申請號: 201710355389.5
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107012252B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王記林;余四斌;袁志陽;邱先進
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11;A01H1/02;A01H1/04;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明涉及一組用于改良稻米品質的分子標記及水稻改良方法和應用，屬于稻米育種技術領域。本發明提供了用于改良稻米品質的分子標記，所述分子標記包括qSS7基因的KASP標記、GS3基因的KASP標記和Chalk5基因的KASP標記。通過本發明提供的分子標記應用于水稻品質的改良中，能夠在不減產的基礎上，降低稻米的堊白，增加長寬比，提高稻米品質。

技術領域

本發明涉及稻米育種技術領域，具體涉及一組用于改良稻米品質的分子標記及水稻改良方法和應用。

背景技術

產量和品質是水稻育種的主要目標，但高產和優質常常存在矛盾。同時，劣質的稻米嚴重影響口感和市場價格。隨著消費水平的提高，人們對優質稻的需求在逐年遞增。農民也不愿意種植劣質的水稻品種。因此，如何在不影響產量的前提下改良稻米品質是育種工作者的主要任務，也是消費者關注的主要內容。

外觀品質是稻米品質考察的重要指標，主要通過粒型(粒長、粒寬和長寬比)和透明度來衡量。國家優質稻谷質量標準明確規定，秈稻一級米的長寬比不小于2.8，堊白粒率不大于10％，堊白度不大于1.0％(GB/T17891-19992000-04-01實施)。所以，細長粒和低堊白度的表型是水稻品質育種的重要選擇目標(Takano-Kai N et al.,2009,Wang SK etal.,2015,Si LZ et al.,2016)。例如，細長粒的表型就是東南亞優質稻米的顯著特征。

粒型和堊白的變化受到多位點的遺傳調控。同時，堊白很容易受到高溫、土壤肥力及其他環境因素的影響(Siebenmorgen et al.,2013,Wang et al.,2015)。盡管一些粒型以及堊白相關的基因相繼被克隆，但是粒型的發育過程，尤其是堊白形成的分子機制還并不清楚。因此，如何快捷、準確地選擇有利等位基因進行品質育種，仍是育種者面臨的一大難題。分子標記技術目前已經廣泛地應用于水稻育種。例如，針對GS3的功能位點開發了基于限制性內切酶等標記(Fan et al.，2009)，但該標記需要在聚合酶鏈式反應(PolymeraseChain Reaction，PCR)產物的基礎上增加酶切，電泳分型等步驟，增加了操作和勞動成本。也有基于PCR體系開發的四引物擴增標記DRR-GL，雖然省去了酶切的步驟，但是其擴增的帶型復雜，PCR產物偏小(147～226bp)，電泳帶容易彌散，不利于高通量的基因型分析(Ramkumar et al.，2010)。上述分子標記，都需要電泳、染色和顯帶檢測，操作不方便。品質基因的分子標記都要經過電泳分型、染色和顯帶檢測的步驟，特別是基于聚丙烯酰氨凝膠電泳的分析費時、費力，限制了其在品質育種中的應用。現有技術并沒有一套水稻品質改良的高效的分子標記及選擇策略。

發明內容

本發明的目的在于提供一組用于改良稻米品質的分子標記及水稻改良方法和應用。通過將本發明提供的分子標記應用于水稻品質的改良中，能夠在不減產的基礎上，降低稻米的堊白，增加長寬比，提高稻米品質。

本發明提供了一組用于改良稻米品質的分子標記，所述分子標記包括qSS7基因的KASP標記、GS3基因的KASP標記和Chalk5基因的KASP標記；

所述qSS7基因的KASP標記的引物序列如SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示；

所述GS3基因的KASP標記的引物序列如SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示；

所述Chalk5基因的KASP標記的引物序列如SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8和SEQ IDNO:9所示。

本發明還提供了上述技術方案所述分子標記進行基因分型的方法，以植物基因組DNA為模板，采用上述技術方案所述分子標記的引物進行聚合酶鏈式反應，待反應完成后，將PCR擴增的產物借助熒光定量PCR儀器獲取對應的產物熒光信號值，最終完成基因分型。