[發明專利]一種小麥籽粒中果聚糖基因定位及分子標記開發的方法

在審

• 申請號: 202010877004.3
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112071368A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 王春平;曾占奎;王黎明;王征宏;龐玉輝
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G16B30/10
• 分類號: G16B30/10;G16B5/00;C12Q1/6895
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 賈雙明;壽寧

一種小麥籽粒中果聚糖基因定位及分子標記開發的方法，包括以下步驟：第一步：對小麥籽粒中果聚糖基因進行分子檢測；第二步：構建遺傳圖譜，進行基因定位；第三步：計算果聚糖基因定位的結果；第四步：引物設計；第五步：對果聚糖含量基因的生物信息學分析。

技術領域

本發明屬于小麥內果聚糖的基因定位和分子標記開發領域，特別涉及一種小麥籽粒中果聚糖基因定位及分子標記開發的方法。

背景技術

目前，前人在小麥莖稈中果聚糖相關基因的研究有很多報道，但針對小麥籽粒中果聚糖含量的基因定位研究還存在較多的空白，僅有Huynh等對此有所報道，其首次對多個小麥品種(系)籽粒中的果聚糖含量進行了QTL定位分析，試驗材料包括17個澳大利亞小麥品種(系)和兩個CIMMYT的小麥品系，進一步優化小麥籽粒果聚糖的提取方法，并利用高效液相色譜法測定得到籽粒中果聚糖的含量，并對其進行了遺傳定位分析，結果發現，在小麥的2B、2D、3B、5A、6D和7A染色體上均攜帶有控制果聚糖的位點，位于6D和7A上的位點可分別解釋17％和27％的表型變異，在這些位點中，有4個QTL存在上位性效應，其研究說明在小麥籽粒中存在有控制果聚糖含量的基因位點。

因此，針對果聚糖在小麥中的研究多集中在莖桿中果聚糖代謝酶方面，而對籽粒果聚糖含量的定位和分子機制研究還存在不足，研究與發掘小麥籽粒果聚糖含量相關的位點，篩選與其相關的候選基因，對創新小麥籽粒果聚糖含量分子機理研究，具有重要的理論意義。

發明內容

鑒于以上內容，為了克服現有不足，由必要提出一種針對小麥籽粒中果聚糖基因的定位以及分子標記的方法，本發明針對提高基因定位的效率，于提出一種小麥籽粒中果聚糖基因定位及分子標記開發的方法。

本發明的目的是采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種小麥籽粒中果聚糖基因定位及分子標記開發的方法，包括以下步驟：

第一步：對小麥籽粒中果聚糖基因進行分子檢測；第二步：構建遺傳圖譜，進行基因定位；第三步：計算果聚糖基因定位的結果；第四步：引物設計；第五步：對果聚糖含量基因的生物信息學分析。

進一步的，步驟二中利用QTL Icimapping V4.1軟件構建連鎖圖譜并進行遺傳力的計算。

進一步的，步驟二中采用完備區間作圖法進行QTL定位，設置步移為1.0CM，P值臨界值為0.001，LOD值為3，當LOD值大于3時則認為該基因分子處存在一個QTL。

進一步的，通過利用步驟二中的定位方法在7B染色體上定位到一個主效位點QF.haust-7B。

進一步的，以定位到的與QF.haust-7B緊密連鎖的分子標記序列為模板，利用同源比對的方法在基因數據庫中搜索同源性高的序列，對QF.haust-7B進行候選基因的篩選及功能預測，得到長度為11.47Mb的物理區間。

進一步的，對QF.haust-7B進行候選基因的篩選及功能預測得到的物理區間內共包含103個基因。

進一步的，通過對物理區間內的基因注釋，篩選到10個與糖代謝相關的基因。

進一步的，與定位到的QF.haust-7B緊密連鎖的分子標記為SNP3026392和3934094。

借由上述技術方案，本發明的優點是：

a)高密度遺傳連鎖圖譜的構建及軟件應用時所需設定的條件；

b)利用與QF.haust-7B緊密連鎖的分子標記序列進行與中國春基因序列的同源比對，尋找候選基因及進行功能預測，進一步縮小目的基因所在位置。