[發明專利]西瓜籽粒大小基因及其SNP分子標記和應用

有效

• 申請號: 201810315311.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108456684B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李娜;馬雙武;尚建立;王吉明;周丹;李楠楠
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院鄭州果樹研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/11;C12Q1/6895;C12Q1/686
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 張曉輝;樊羿

本發明公開了一種西瓜籽粒大小基因及其SNP分子標記和應用。該基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1，編碼的蛋白質序列如SEQ ID NO.2；還設計了與所述基因具有90%以上的同源性，且編碼相同功能蛋白質的基因；明確了一種所述西瓜籽粒大小基因共分離的SNP位點，位于西瓜基因組6號染色體5418365bp處，其堿基由G突變為A；設計SNP位點的dCAPs分子標記；設計一種西瓜籽粒大小基因型的鑒定方法，將西瓜籽粒大小基因或dCAPs分子標記在西瓜籽粒大小分子標記輔助篩選和育種中應用。可為鑒定西瓜籽粒大小提供新手段，加速西瓜籽粒大小性狀的改良進程。

技術領域

本發明涉及分子生物學技術領域，具體涉及一種西瓜籽粒大小基因及其SNP分子標記和應用。

背景技術

西瓜的第一用途是鮮食，果肉是食用部分，籽粒偏大影響食用，消費者喜歡無籽或是籽粒較小的西瓜，因此小粒品種是栽培西瓜的育種目標之一。西瓜的另一用途是籽用，種子是籽用西瓜主要的產品。研究表明，籽用西瓜種子是優質的蛋白質和植物油資源，并含有豐富的維生素D，因此，大粒品種是籽用西瓜的主要育種目標。

在大量資源搜集和數據采集的過程中，本發明人發現大粒的通常是野生西瓜、粘籽西瓜和地方品種，其品質往往比較差；小粒多為普通栽培西瓜，品質較好，不同品種間種子籽粒大小差異明顯，因此籽粒大小也是西瓜的一個主要分類性狀。

國內外西瓜籽粒大小的研究主要集中在對控制種子大小、千粒重的基因進行傳統的遺傳分析。Weetman (1937)和尚建立等（2015）的研究表明粒重傾向于單基因控制的質量性狀。張楊（2013）和周延峰（2014）的研究均表明粒重都是受一對主基因控制。Pool 等（1941）發現了l和s這一對控制種子長短的等位基因，Kensler等（1958）和Shimotsuma等（1963）的研究也證實了這一結果。然而，Tanaka等（1995）發現了控制小粒的基因Ti，與l和s為非等位基因。Zhang等（1996）的研究表明tomato西瓜種子由單隱性基因ts控制。雖然采用的試驗材料與方法不同，所得結論也不完全一致，但這些研究有一些共同點，都認為種子大小屬于質量性狀，小粒種子顯性于大粒種子，且由單基因控制。另一方面，翟文強等（1995）以粒重具有顯著差異的兩個西瓜高代自交系為親本研究雜交后代的粒重，西瓜種子千粒重表現為數量性狀遺傳的特點。Prothro等（2012）利用重組自交系和F₂群體研究籽粒大小，表明粒重是典型的數量性狀。

傳統的遺傳學采用數理統計的方法，只能將控制質量/數量性狀的一個或多個基因作為一個整體進行研究，不能確定單個質量/數量性狀基因在染色體上位置及效應(徐云碧, 1992)。

隨著分子標記技術發展和分子數量遺傳學的完善，近些年來，一批QTL定位的工作已經進行（范敏等，2000；Hawkins等，2001；易克，2002；Prothro 等，2012；Meru 和McGregor，2013），以期揭示西瓜籽粒大小的遺傳基礎，但是這些研究所定位的區間較大，候選基因多且難以篩選，至今沒有一個西瓜籽粒大小基因得以確定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種西瓜籽粒大小基因及其SNP分子標記和應用，以揭示西瓜籽粒大小的遺傳基礎，確定西瓜籽粒大小的基因。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

篩選出一種西瓜籽粒大小基因，命名為ClamdtK，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其編碼的蛋白質序列如SEQ ID NO.2所示。

設計一種與所述西瓜籽粒大小基因具有90%以上的同源性，且編碼相同功能蛋白質的基因。

明確一種所述西瓜籽粒大小基因共分離的SNP位點，位于西瓜基因組6號染色體5418365bp處，其堿基由G突變為A。