[發(fā)明專利]一種直立穗型粳稻品質(zhì)改良的方法和分子標(biāo)記

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010084340.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111218445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)長(zhǎng)杰;楊宜豪;郭旻;孫生遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/11
• 分類號(hào): C12N15/11;C12Q1/6895;A01H1/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 劉艷艷

本發(fā)明公開(kāi)了一種直立穗型粳稻品質(zhì)改良的方法和分子標(biāo)記，包括：對(duì)水稻種質(zhì)資源進(jìn)行低籽粒蛋白質(zhì)含量QTL的鑒定和篩選，確定水稻目標(biāo)品種資源；根據(jù)育種目標(biāo)，對(duì)需改良的直立穗型粳稻品種進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇，獲得優(yōu)良稻米品質(zhì)的粳稻新材料。所述低籽粒蛋白質(zhì)含量QTL采用緊密連鎖分子標(biāo)記G1。本發(fā)明方法能夠迅速準(zhǔn)確地獲得稻米品質(zhì)優(yōu)良的水稻新材料，目標(biāo)明確，育種周期短，節(jié)約成本，育種過(guò)程更為高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水稻育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直立穗型粳稻品質(zhì)改良的方法和分子標(biāo)記。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2050年世界人口將超過(guò)90億，世界人口爆炸式上升，可耕種土地日益減少，全球氣候急劇變化，世界糧食安全正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。水稻(Oryza sativa L.)是中國(guó)乃至世界范圍內(nèi)最重要的糧食作物之一，對(duì)于保障糧食安全具有舉足輕重的作用。近十幾年來(lái)，直立、半直立穗型品種的推廣和應(yīng)用使我國(guó)粳稻單產(chǎn)上了一個(gè)新臺(tái)階，尤其是對(duì)于我國(guó)的東北稻區(qū)。但是，對(duì)于直立穗型品種的稻米品質(zhì)被普遍認(rèn)為較差，尤其是在外觀品質(zhì)和稻米適口性方面，與日本品種存在較大的差距，這一方面既滿足不了我國(guó)消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)粳米日益增長(zhǎng)的消費(fèi)需求，同時(shí)也是嚴(yán)重制約直立穗型水稻品種發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，如何改良直立穗型粳米的品質(zhì)，一直是水稻育種工作者所關(guān)注的問(wèn)題。

食用稻米主要是種子的胚乳部分，構(gòu)成胚乳的主要成分是淀粉(一般占胚乳重量的90％)。因而稻米的蒸煮食味品質(zhì)的優(yōu)劣被認(rèn)為主要是由沉積于胚乳中的淀粉的品質(zhì)所決定的。所以，近年來(lái)研究者們將目光主要集中在淀粉品質(zhì)的遺傳機(jī)制研究和育種利用上。然而已有研究表明，僅僅考慮稻米中的淀粉性質(zhì)，并不能完全解決稻米品質(zhì)的問(wèn)題，其中一個(gè)重要的原因即是稻米胚乳中蛋白質(zhì)含量的高低嚴(yán)重影響稻米的食味品質(zhì)。大量研究表明，籽粒蛋白質(zhì)含量越高，籽粒越硬，稻米的適口性越差。本團(tuán)隊(duì)前期鑒定了一個(gè)控制稻米蛋白質(zhì)含量的主效QTL qPC-1。qPC-1的Habataki等位基因?qū)氲骄颈尘爸校瑢?dǎo)致籽粒蛋白含量下降，而稻米適口性得到增強(qiáng)。其實(shí)，在水稻育種實(shí)踐中，適口性好的品種往往要求籽粒蛋白質(zhì)含量較低，如日本的Koshihikari和中國(guó)北方的Kongyu 131，籽粒蛋白質(zhì)含量通常低于7％。

發(fā)明內(nèi)容

目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種直立穗型粳稻品質(zhì)改良的方法和分子標(biāo)記，以改良直立穗型粳稻品種稻米品質(zhì)較差，稻米品質(zhì)改良選育方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力等技術(shù)難題。

本發(fā)明的目的是利用qPC-1秈型等位基因能有效降低籽粒蛋白質(zhì)含量從而提高稻米食味品質(zhì)的遺傳特性，借助分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，提供一種有效地改良直立穗型粳稻品質(zhì)的方法和分子標(biāo)記。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

第一方面，提供一種分子標(biāo)記，所述分子標(biāo)記為與控制稻米蛋白質(zhì)含量主效QTLqPC-1緊密連鎖的分子標(biāo)記G1，其特異引物對(duì)核苷酸序列為：

正向引物G1-F:5’-GGACGCAAGAACAGCC-3’；

反向引物G1-R:5’-TTCCACCATAGAAATCAACC-3’。

第二方面，提供所述的分子標(biāo)記，應(yīng)用于水稻種質(zhì)資源進(jìn)行低籽粒蛋白質(zhì)含量QTL的鑒定、標(biāo)記輔助選擇育種。

一種稻種質(zhì)資源進(jìn)行低籽粒蛋白質(zhì)含量QTL的鑒定方法，包括：

A、提取供試水稻樣品基因組DNA：

B、將所述的分子標(biāo)記引物G1-F、G1-R加入到同一PCR反應(yīng)體系，對(duì)步驟A中提取的基因組進(jìn)行PCR擴(kuò)增，獲得PCR擴(kuò)增產(chǎn)物；

C、用限制性內(nèi)切酶酶切PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，鑒定供試水稻樣品基因組DNA中是否含有所述分子標(biāo)記。

在一些實(shí)施例中，提取供試水稻樣品基因組以水稻葉片總DNA為模板。