[發(fā)明專利]甘蔗SPSB基因同等型2的鑒定及應(yīng)用

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• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112210559A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洪博;陸鑫;李純佳;毛鈞;李旭娟;林秀琴;徐超華;孔春艷;劉新龍
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/11;C12Q1/686;C12Q1/6895
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 于洪;陳左

本發(fā)明涉及一種甘蔗SPSB基因同等型2的鑒定及應(yīng)用，屬于植物分子育種技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以高糖甘蔗YZ14?401的cDNA序列為模板，以SPSB2351為引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，經(jīng)測序篩選SPSB基因的一個單倍型在第5和第6外顯子之間存在一個第5內(nèi)含子部分保留序列，引物兩端序列與SPSB基因CDS序列完全相同。SPSB基因同等型2可在第5內(nèi)含子保留區(qū)段設(shè)計(jì)特異引物，鑒定同等型2的表達(dá)和分子標(biāo)記輔助選擇。本發(fā)明為甘蔗糖分性狀標(biāo)記輔助育種提供了一種SPSB基因同等型2在基因表達(dá)水平的鑒定所需序列，有利于甘蔗雜交后代中SPSB基因不同單倍型或同等型的跟蹤，鑒定和表達(dá)豐度的檢測，對快速建立遺傳優(yōu)良的甘蔗種質(zhì)具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物分子育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甘蔗SPSB基因(JN584485)同等型2及其鑒定方法，以及該同等型基因特異序列在SPSB等位基因鑒定、表達(dá)中開發(fā)分子標(biāo)記的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著基因測序技術(shù)和生物信息學(xué)的發(fā)展進(jìn)步，給甘蔗等多倍體植物的研究帶來希望，能夠解決甘蔗雜交目的和功能性狀定位跟蹤不清楚的問題，對控制相同性狀的多個等位基因的研究帶來可能，因此雜交后代的性狀分離嚴(yán)重，一個基因在控制某一性狀上存在表達(dá)不完全或不同拷貝的現(xiàn)象，mRNA翻譯成cD NA后又存在基因的多個同等型現(xiàn)象，這對該基因控制相關(guān)性狀的效力產(chǎn)生差異，對甘蔗的品種選育帶來困擾。蔗糖磷酸合成酶(SPS)是甘蔗蔗糖合成最關(guān)鍵的酶之一，鑒定和分離出不同多態(tài)性的SPS基因及其同等型對甘蔗的定向雜交與提高甘蔗蔗糖分具有重要的意義。目前，我國甘蔗育種還基本上以傳統(tǒng)的雜交為主，分子輔助育種尚待開發(fā)。因此加速從分子水平開發(fā)相關(guān)基因標(biāo)記，指導(dǎo)甘蔗的品種選育成為育種家們關(guān)注的焦點(diǎn)。

甘蔗是食糖和酒精能源的主要來源作物，對提高食糖的有效供給和能源安全具有重要的意義。蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase，SPS)是高等植物體內(nèi)控制蔗糖合成的關(guān)鍵酶。甘蔗是高光合效率C4作物，其蔗糖含量在所有植物中最高，推測其控制蔗糖合成的關(guān)鍵酶SPS的作用效率可能相對較高。許多研究結(jié)果表明，SPS活性與植物體內(nèi)蔗糖的積累呈正相關(guān)，SPS還參與甘蔗的生長和產(chǎn)量形成，并在對植物的抗逆起重要作用；轉(zhuǎn)SPS基因是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，增強(qiáng)作物抗逆性的有效途徑。在甘蔗體內(nèi)光合產(chǎn)物向蔗糖和淀粉分配過程中SPS起著關(guān)鍵調(diào)控點(diǎn)，在該酶的作用下，不可逆性的催化六磷酸果糖生成六磷酸蔗糖，此產(chǎn)物在蔗糖磷酸酯酶的作用下形成蔗糖，與蔗糖的合成呈正相關(guān)，對甘蔗蔗糖含量的增加具有重要的作用，其中SPSB基因主要在葉片上表達(dá)，其蛋白結(jié)構(gòu)主要由三部分組成，中間部分為葡基轉(zhuǎn)移酶區(qū)域。因此，分析SPSB基因遺傳變異和同等型與甘蔗糖分性狀的相關(guān)性分析，利用篩選出進(jìn)化選擇中具有正向選擇作用的單倍型進(jìn)行標(biāo)記的開發(fā)，指導(dǎo)分子輔助育種，對培育具有優(yōu)良性狀的甘蔗新品種和提高育種速度具有重要的理論指導(dǎo)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其是為了多倍體植物單倍型分析及標(biāo)記開發(fā)等，提供一種甘蔗SPSB基因同等型2的鑒定及應(yīng)用。本發(fā)明利用甘蔗YZ14-401成熟期的葉片作為材料，以cDNA作為模板，利用PCR的方法進(jìn)行大規(guī)模測序，篩查SPSB基因的多態(tài)性或同等型，發(fā)現(xiàn)了SPSB基因cDN A在第5外顯子和第6外顯子之間存在第5內(nèi)含子末端29bp的插入性片段，并將其命名為SPSB基因同等型2。根據(jù)插入的片段序列，可設(shè)計(jì)特異引物，提供一種在cDNA水平快速檢測甘蔗屬SPSB基因同等型2的方法，包括該基因型表達(dá)水平的檢測，為不同SPSB基因型的甘蔗雜交育種提供分子標(biāo)記。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明第一方面提供甘蔗SPSB基因同等型2，所述的甘蔗SPSB基因同等型2的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。