[發(fā)明專利]與小麥低多酚氧化酶活性基因QPpo-5D共分離的分子標(biāo)記

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011155159.2
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112048569B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡瑾;吳紀(jì)中;付必勝;劉彩云;張巧鳳;郭煒;吳小有
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11;A01H1/04
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 祝亞京

本發(fā)明公開了一個與小麥低多酚氧化酶活性基因QPpo?5D共分離的分子標(biāo)記，屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)范疇。以一個極低多酚氧化酶活性小麥種質(zhì)和高PPO活性小麥種質(zhì)揚麥雜交構(gòu)建重組自交系RIL群體，通過小麥分子標(biāo)記技術(shù)將該抗性基因定位到染色5DL5?0.76?1.00區(qū)段中。為了發(fā)掘該低PPO活性基因QPpo?5D新的分子標(biāo)記，運用SNP標(biāo)記轉(zhuǎn)換方法開發(fā)出了一個KASP標(biāo)記AX?110939270。該標(biāo)記作為低PPO活性基因QPpo?5D新的分子標(biāo)記，能夠更好地應(yīng)用于小麥低PPO活性品種的輔助選擇上，從而克服常規(guī)育種的不足，簡化選擇方法和提高育種效率，進而加快高白度、高品質(zhì)品種的育種進程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及與小麥低多酚氧化酶活性基因QPpo-5D緊密連鎖的分子標(biāo)記，可應(yīng)用于分子標(biāo)記輔助育種，屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國是世界上最大的小麥生產(chǎn)國和消費國之一，面制食品是我國居民的重要食品。在面粉儲存和面制食品加工過程中，顏色褐變的現(xiàn)象非常普遍。褐變不僅降低了面制食品的白度，同時也影響了其營養(yǎng)價值。籽粒多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性是引起面制品褐變的主要原因。在PPO的作用下，酚類底物與氧發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生醌類物質(zhì)，醌在植物體內(nèi)能發(fā)生自身聚合或與細(xì)胞內(nèi)的氨基酸和蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生黑色或褐色的沉積物，從而導(dǎo)致面團褐變。小麥籽粒中的PPO活性可以解釋面團色澤穩(wěn)定性的50％-70％。因此，通過遺傳育種途徑降低籽粒PPO活性，對提升小麥面粉的白度、保障面制品食品安全具有重要意義。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，DNA分子標(biāo)記的類型逐漸豐富。如興起于70年代基于DNA雜交技術(shù)的RFLP(restriction fragment length polymorphism，限制性片段長度多態(tài)性)；興于90年代的，基于PCR技術(shù)的AFLP(amplified fragment length polymorphism，擴增片段長度多態(tài)性)、RAPD(random amplified polymorphic DNA，隨機擴增DNA多態(tài)性)、SSR(simple sequence repeats，簡單重復(fù)序列)；基于DNA序列的分子標(biāo)記，如STS(sequencetagged sites，序列標(biāo)簽位點)、EST(expressed sequence tags，表達(dá)序列標(biāo)簽)、SNP(single nucleotide-acid polymorphism，單核苷酸多態(tài)性)等。2010年后，隨著生物信息學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各種基于測序的分子標(biāo)記應(yīng)運而生，如：GBS(genotyping bysequencing，測序基因分型)、高密度SNP基因型芯片(90K、660K、55K等)、KASPar(KBioscience’competitive allele specific PCR,競爭性等位特異性PCR)。分子標(biāo)記的發(fā)展與使用大大地推動了新位點或新基因的發(fā)掘，小麥籽粒低PPO活性基因的發(fā)掘也得益于此。

小麥籽粒PPO活性是一個數(shù)量性狀，表現(xiàn)為多基因家族。通過對多個不同遺傳群體及基因表達(dá)分析表明，控制籽粒中PPO活性的相關(guān)遺傳研究發(fā)現(xiàn)，控制PPO活性的主效基因位于第二同源群的2AL和2DL染色體上，且2AL染色體上的PPO基因?qū)π←溩蚜PO活性的影響要大于2DL染色體上的PPO基因。同時在其他染色體如3B、3D、4B和6B上也存在一些微效基因。