[發明專利]東鄉野生稻OsCERK1基因的檢測方法和鑒定方法

在審

• 申請號: 202110491515.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN112980936A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 楊宙;黃仁良;沈顯華;朱珊;韓瑞才;沈林軍;魏永清;陳麗妹
• 申請（專利權）人: 江西省農業科學院水稻研究所
• 主分類號: C12Q1/686
• 分類號: C12Q1/686;C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 黃燕

本發明公開了一種東鄉野生稻OsCERK1基因的檢測方法和鑒定方法，涉及作物分子遺傳育種學領域。本發明公開的檢測方法包括使用SEQ IDNO.1?2所示的引物進行PCR擴增和使用限制性內切酶對步驟(a)得到的擴增產物進行酶切的步驟。本發明能夠準確有效地檢測東鄉野生稻OsCERK1基因，將其與其他水稻品種來源的OsCERK1基因進行區分，并可對該基因進行分型，為培育和鑒定含有東鄉野生稻OsCERK1基因的水稻品種提供了有效的檢測和鑒定手段。

技術領域

本發明涉及作物分子遺傳育種學領域，具體而言，涉及一種東鄉野生稻OsCERK1基因的檢測方法和鑒定方法。

背景技術

野生稻作為栽培稻的祖先，帶有多種有利性狀基因，是重要的水稻種質資源。東鄉野生稻屬于普通野生稻，發現于江西省東鄉縣，是目前世界范圍內分布最北的普通野生稻。東鄉野生稻含有許多抗寒、抗病蟲、耐旱等優良基因，在水稻育種中具有廣闊的應用前景。

水稻生長需要肥料提供各種營養物質，但是施用大量肥料不僅增加了生產成本，還會造成環境污染。因此，提高水稻對肥料的利用效率，從而降低肥料的施用量，是水稻遺傳改良的一個重要目標。水稻的營養高效除了提高其自身對養分的吸收和轉運能力外，還可以通過與土壤微生物的共生來實現。

叢枝菌根真菌(AMF)廣泛分布在土壤中，可以與80％的陸生植物共生形成內生菌根，擴大根系吸收面積并增加植物對土壤養分的吸收能力，從而提高養分利用效率。水稻不屬于陸生植物，但是也能與AMF共生，只是不同品種之間的共生效率存在較大差異。研究發現從東鄉野生稻中克隆出的OsCERK1基因能促進水稻與AMF高效共生，對磷的吸收能力和稻谷產量也顯著提高。培育含有東鄉野生稻OsCERK1基因(OsCERK1^DY)的水稻品種，通過與AMF的高效共生來提高養分利用效率，有望成為減少化肥施用量的新途徑。但目前，缺乏有效檢測OsCERK1^DY基因的方法。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種東鄉野生稻OsCERK1基因的檢測方法和鑒定方法。本發明提供的檢測方法和鑒定方法能夠準確有效地檢測東鄉野生稻OsCERK1基因，將其與其他水稻品種來源的OsCERK1基因進行區分，并可對該基因進行分型；本發明為培育和鑒定含有OsCERK1^DY基因的水稻品種提供了有效的檢測和鑒定手段。

本發明是這樣實現的：

利用常規雜交培育AMF高效共生水稻時，需要根據OsCERK1^DY基因的序列特點設計分子標記，建立分子標記輔助選擇育種體系，以便在回交轉育的過程中對目標基因進行檢測。水稻的OsCERK1基因位于第8號染色體上，在不同的水稻亞種間存在不同類型的變異，其中與AMF共生效率相關的功能位點變異涉及OsCERK1蛋白的Thr-118和Thr-121兩個氨基酸。發明人通過對水稻單倍型分析和水稻變異圖中的4660份栽培稻品種測序數據進行分析，發現沒有任何一個品種含有與OsCERK1^DY完全相同的單倍體型。上述結果表明OsCERK1^DY基因具有獨特的序列信息，可以根據特異位點的突變設計分子標記檢測方法，推動其在水稻育種中的應用。

水稻中OsCERK1基因變異豐富，涉及啟動子區和編碼序列，并存在明顯的分型。通過發明人的進一步分析和發現，東鄉野生稻的OsCERK1基因編碼區第851位堿基為T(在栽培稻中為C)，導致在OsCERK1基因編碼區堿基第848位至851位，東鄉野生稻中序列為GTAT，而其它幾乎所有栽培稻中為GTAC；基于此，該突變位點能夠作為OsCERK1^DY基因的特異突變位點，與其他栽培稻的OsCERK1基因進行區分；覆蓋該特異突變位點的核酸片段可以作為分子標記，用于輔助培育含有OsCERK1^DY基因的水稻品種，以及用于輔助鑒定東鄉野生稻品種等領域。