[發明專利]一種谷子糯質基因共分離的分子檢測方法

在審

• 申請號: 202010521168.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111560462A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 周國艷;于雄勝;史曉晶;梁彬
• 申請（專利權）人: 忻州師范學院
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6858;A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及谷子檢測技術領域，具體的說是一種谷子糯質基因共分離的分子檢測方法。具體步驟包括谷子種植、糯質性狀鑒定、糯質遺傳分析群體、篩選與谷子糯質基因共分離的分子標記、谷子基因組DNA的提取、PCR擴增、電泳與染色和結果確定。本發明采用分子標記輔助檢測，明顯縮短了糯質谷子的育種周期,減少了田間工作量,為開展糯谷子自交系選育開辟了一條行之有效的新途徑,這對加快糯谷子育種進程和促進糯谷子產業發展有重要的現實意義。

技術領域

本發明涉及谷子檢測技術領域，具體為一種谷子糯質基因共分離的分子檢測方法。

背景技術

谷子屬禾本科的一種植物，去皮后俗稱小米，廣泛栽培于歐亞大陸的溫帶和熱帶，中國黃河中上游為主要栽培區。糯性品種的谷子淀粉分子量比普通小米小20多倍，食用消化率比普通小米高20％以上，還具有較高的粘滯性和良好的適口性，制成品有甜香味。加溫處理的糯小米淀粉具有較高的膨脹力和透明性，這些優良特征賦予糯小米寶貴的價值和廣泛的用途。本發明所選的十里香是一種優質糯性谷子資源，但該品種其它農藝性狀很差，而豫谷1號則是獲國家發明獎的優良梗性品種。由豫谷1號×十里香復合雜交選育而成的種子是高產、優質糯性品種，其直鏈淀粉含量(占樣品干重)僅1.22％，在國內谷子糯質品種中含量處于最低水平，表明其為高糯質品種。目前通過豫谷1號×十里香復合雜交而成的種子，主要是利用傳統遺傳選育技術,其過程繁雜、周期長、效率低。為此，我們推出一種谷子糯質基因共分離的分子檢測方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種谷子糯質基因共分離的分子檢測方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種谷子糯質基因共分離的分子檢測方法，具體包括以下步驟：

S1、谷子種植：

(1)從谷子種質資源中選育出優質糯谷子十里香，將其與梗質谷子品種豫谷1號配制正反交雜交組合F1，收獲正反交F1后再自交，構建糯質基因的F2分離群體；

(2)將F2種植于實驗地；

S2、糯質性狀鑒定：

對親本十里香和豫谷1號及F1、F2單株進行抗性接種鑒定，每份材料隨機取成熟籽粒15粒，分別置于小研缽中用杵子搗碎，加碘-碘化鉀溶液(2gKI置于1mL水中，溶解后加入1g I₂，震蕩至完全溶解，補足蒸餾水至300mL，棕色玻璃瓶中保存，用時將其稀釋10倍)30mL，杵子混勻樣品和溶液，觀察胚乳中淀粉顏色的變化；

S3、糯質遺傳分析群體：

將F2所結的F3種子經過碘液染色，梗質單株與糯質單株的分離比例符合3︰1，說明十里香的糯性由隱形單基因控制；

S4、篩選與谷子糯質基因共分離的分子標記：

谷子的Waxy基因編碼顆粒凝結型淀粉合成酶(GBSS1)，決定谷子胚乳和花粉中的直鏈淀粉合成。普通谷子(WxWx)籽粒中的淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，糯谷子(wxwx)籽粒中含有少量或不含直鏈淀粉，幾乎全部由支鏈淀粉組成。因為不同轉座子插入GBSS1基因序列的不同位點，Waxy基因突變成各種不同的等位基因，減弱或消除了GBSS1基因的表達，對其編碼蛋白顆粒凝結型淀粉合成酶的酶活影響界于5％至95％之間，從而形成糯質(waxy)或低淀粉含量(low-amylose)性狀，利用轉座子TSI-2序列和GBSS1內含子1序列，設計一對InDel標記引物waxy-TSI2/int1，可以鑒別出Ⅳ型糯質純合隱性和雜合顯性基因型；利用TSI-2插入位點所在的內含子1序列，又設計了一對InDel標記引物waxy-int1-1F/4R，可以鑒別梗質純合和雜合基因型，即二對引物同時使用能夠排除Ⅳ型糯質基因型中雜合基因型的干擾，二對InDel標記引物序列如下，

waxy-TSI2/int1標記的引物核酸堿基序列是：