[發明專利]植物花青素合成控制基因及其應用

有效

• 申請號: 201711269495.8
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108018290B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張魯剛;何瓊;薛一花
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20;C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 史玫

本發明公開了植物花青素合成控制基因及其應用。所公開的基因序列如SEQ ID No.1所示。該基因在白色結球大白菜的第一個內含子中存在一個3772bp大小的大片段的插入突變、其gDNA序列如SEQ ID No.5所示。根據該基因的gDNA核苷酸序列中內含子中的突變設計了Marker1，Marker2，Marker8三對特異性PCR引物，其中Marker1和Marker2為共顯性標記，Marker8為母性標記。通過對目標大白菜的DNA進行PCR擴增、經瓊脂糖凝膠電泳鑒定，Marker1和Marker2能快速鑒定出分離群體中的紫心雜合株和純合株，結合葉球性狀，Marker8亦可以區分出分離群體的紫心雜合和純合株。

技術領域

本發明屬于蔬菜育種及分子遺傳學領域，具體涉及控制紫心大白菜紫色性狀的基因、分子標記及其應用。

背景技術

大白菜(Brassica rapa L.)屬十字花科蕓薹屬蕓薹種白菜亞種，是起源于我國的主要蔬菜作物之一，也是我國種植面積最大的蔬菜作物之一，與人們的日常生活健康密切相關。隨著人們生活水平的提高，近年來，人們對大白菜品質的要求日益提高，橙色、紫色大白菜育種受到越來越多國內外學者和育種家的重視。

紫色大白菜由于花青素含量豐富，不僅有利于提高白菜類作物自身的抗逆能力，而且對于人類健康的營養價值極高，其具有抗癌、抗氧化及心血管疾病的功效受到國內外的廣泛關注。但是，紫心大白菜葉球顏色需要在其結球成熟后才能表現出，而且需要在田間切開葉球逐株觀察，操作起來不僅對種質材料的破壞性極大，而且費時費力，極大的延緩了育種進程。因此克隆控制大白菜紫色葉球的基因、研究其簡單準確的檢測方法對于創新種質資源、加快育種步伐顯得十分重要。

申請人采用圖位克隆和候選基因基因差異表達分析方法，結合大白菜的測序結果，篩選克隆了控制大白菜紫色葉球的基因、并根據該基因的序列差異開發了與大白菜葉球紫色基因共分離的分子標記和顯性標記，為進行紫色葉球大白菜形成分子機理及分子輔助育種，加快育種進程奠定了基礎。

發明內容

本發明提供了植物花青素合成控制基因。

本發明提供的植物花青素合成控制基因的序列為：

(1)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

(2)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列經取代、缺失和/或增加一個或多個核苷酸且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列；或

(3)與(1)或(2)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列。

本發明還提供了表達盒、表達載體、克隆載體或工程菌，其包括包含本發明的核酸。

本發明的基因在植物中合成花青素中的應用，所述植物包括：大白菜、不結球白菜、擬南芥等各種植物。

本發明又提供了轉基因植物的構建方法，其利用基因工程手段，在目標植物中過表達本發明的基因，篩選陽性轉基因植株。

本發明同時提供了與大白菜花青素合成基因相關的分子標記，其特征在于，所述分子標記中包含一個3772bp片段的插入突變、其gDNA序列如SEQ ID No.5所示。

本發明又提供了用于鑒定紫心大白菜材料的PCR檢測試劑盒，其特征在于，所述試劑盒含有用于擴增權利要求5所述分子標記的上游引物和下游引物：

上游引物：5’-ATGGAGGGTTCGTCCCAAG-3’

下游引物：5’-TCAAGTTCCAGTTTCTCCATCC-3’。

本發明還提供了用于鑒定紫心大白菜材料的PCR檢測試劑盒，其特征在于，所述試劑盒含有用于擴增權利要求5所述分子標記的上游引物和下游引物：