CN101363060A - 两个鉴定水稻香米基因fgr的基因标记 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水稻香米基因fgr的基因标记方法，属于农业生物工程技术领域。利用水稻香米基因fgr与非香米基因相比在第2外显子存在7个bp的缺失或在第7外显子存在8个bp的缺失，设计合成了InDel标记InDel－E2和InDel－E7，由于这两个标记为基因本身的标记，因此和香米基因fgr表现为共分离。本发明能准确鉴定水稻种质资源或香米育种群体中是否含有fgr基因，并能进一步区分fgr基因的纯合体和杂合体，预测后代基因型，大大提高香米基因的选择效率和鉴定效率，加速香米材料的育种进程。
Description
一、技术领域
本发明涉及两个鉴别水稻香米基因fgr的基因标记方法，属于农业生物技术工程技术领域，可用于水稻香米基因fgr的分子标记辅助育种和新的香米基因的筛选。
二、背景技术
随着人们生活水平的提高，人均稻米消费量的减少，消费者对稻米的品质要求也越来越高。带有香味的优质大米愈来愈受消费者的青睐。其销售价格要比普通米高出许多，这主要是优良的香稻品种具有令人愉快的香味。由于香米在市场上的地位，各国育种工作者一直十分重视香米品种的选育。在香米育种中，十分关键的问题是对香味性状的准确鉴定，育种家常采用感官鉴定的方法以提高香米选择的效率，然而这些方法在对大的群体进行选择时具有一定的局限性。例如，育种家经常采用的咀嚼法，咀嚼样品多时误差较大，而且香味以粒为单位分离，有的单株上既有香粒也有非香粒，鉴定结果难以准确可靠。KOH法虽然提高了鉴定的准确性，但较费时费工，且在鉴定绿色营养器官时易受强烈的叶绿素气味的干扰。因此，如何准确、快速、简单地对香味进行鉴定一直是香米育种中的难题之一。近年来，随着各种分子标记的发展，许多研究者利用与香米基因连锁的标记对香米进行辅助选择，这种方法在一定程度上提高了选择的速度，且操作简单。但这些标记都是香米基因的连锁标记，因此不能达到100％的准确性。
水稻香味基因的分子标记定位方面的研究报道较多，但都是对第8染色体上的fgr基因的不同范围的定位。李欣等利用籼型和粳型标记基因系分别对武进香籼及武进香粳进行了香味基因染色体定位，发现香味基因与位于第八染色体的白绿叶基因存在连锁关系，它们之间的重组值约为(37.55±2.86)％。Dong等同样用RFLP分子标记将香味基因定位在第八染色体上。金庆生等利用RAPD和RFLP将香味基因定位于第八染色体上，后来将香味基因标记在RFLP标记jar500和c222之间，遗传图距分别为15.8和27.8cM。李金华等将控制粤丰B香味基因定位在GR01和SSR233之间，遗传距离分别为3.3和5.7cM。Chen等利用三个香米材料配制的4个组合，最终将香味基因fgr定位在第八染色体上的69kb范围内。
Bradbury等(《Plant Biotechnology Journal》2005，(3)：363-370)对米香基因区域的17个基因进行序列测定，发现控制甜菜醛脱氢酶(BADH2)的基因Badh2在香和非香水稻品种中存在明显差别。与非香品种相比，香稻品种在Badh2编码区的第7个外显子中出现了一个8bp的缺失和3bp的变异，结果导致翻译提前终止，产生无功能的截短BADH2蛋白。Weiwei shi等(Mol Breeding2008，22：185-192)通过对24份香米品种的测序分析，发现了Badh2的一个新的等位基因，即和非香米品种相比，第7外显子正常而第2外显子存在着7个bp的缺失。
三、发明内容
技术问题：本发明针对上述情况，利用水稻香米基因fgr与非香米基因在第2和第7外显子上存在的差异，获得了fgr基因的2个基因标记，利于这两个标记进行香米育种的辅助选择可以保证100％的准确率。
技术方案：
两个鉴定水稻香米基因fgr的基因标记引物，其特征在于：
InDel-E2正向引物序列：GGGAGGCGCTGAAGAGGA
InDel-E2反向引物序列：GGGTAGTCACCACCCTACCTTG
InDel-E7正向引物序列：ATACCCCATCAATGGAAAT
InDel-E7反向引物序列：GAAAAGGACAACATTGAGAA
上述用于鉴定水稻香米基因fgr的基因标记方法为：
(1)水稻品种基因组DNA的提取；
(2)用权利要求1所述引物对水稻基因组DNA进行PCR扩增；
PCR扩增反应体系为：BU-Taq 2×Master PCR Mix 5μL，Primer(4pmol/L)2.0μL，模板DNA(约15ng/μL)2μL，灭菌双蒸水1μL；反应总量10μl。PCR反应在MJ Reseach PTC-200热循环仪上进行，反应程序包括：94℃预变性5min，每个循环94℃变性30sec，52.2℃退火30sec，72℃延伸1min，共35个循环，最后72℃延伸7min，12℃保存。
(3)反应产物在6％非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，用硝酸银染色。
电泳结果如果有100bp或者196bp的单条谱带，则为fgr基因纯合体的水稻品种；如果有100bp和107bp或者196bp和204bp两条谱带，则为fgr基因杂合体的水稻品种；如果有107bp或者204bp一条谱带，则为不含fgr基因的水稻品种。
有益效果
本发明利用分子生物学的方法获得2个水稻香米基因fgr的基因标记，该标记的优点具体归纳如下：
(1)寻找新的香米基因材料不仅可以进一步研究香米的致香机制，同时也可以拓宽香稻育种的遗传背景，选育出高产、稳产、香味浓郁的优质香米品。然而传统的等位性分析不仅工作量大而且周期长，利用本发明的标记可以简单快速的鉴定与fgr不等位的新的香米基因。
(2)本发明所获得的基因标记是依据fgr基因内部产生的碱基缺失，因此不存在遗传的交换，也不需要表型的进一步验证。
(3)育种中香米性状的观察必须等到种子成熟以后才能进行，而利用本发明的标记可以在苗期判断其香米的基因型，为有效选育香米水稻品种提供依据。同时本发明的标记为共显性标记，因此可以鉴定出fgr基因纯合体的水稻品种，大大提高了品种选育效率。
四、附图说明
图1香米基因fgr与非香等位基因第2外显子序列对比
图2香米基因fgr与非香等位基因第7外显子序列对比
图3.InDel-E2(a图)和InDel-E7(b图)对24份供试材料电泳检测图
(1-24泳道分别54170，金陵香糯，苏沪香粳，R405，香稻，红香粳，广陵香糯，香血糯，香血糯(大)，香粳111，香选46，香粳75，太湖香粳，苏香粳1号，香粳49，武香99-8，武香粳9号，苏御糯，大华香粳，武香粳14，R405/Dular的杂种F1，54170/镇稻88的杂种F1，日本晴，9311。除日本晴，9311外其余均为香米品种(系)或香与非香的F1)
五、具体实施方法
(1)供试材料
试验材料包括20份香米品种(品系)、2份非香米品种和2份香米与非香米的F1。20份香米品种(品系)包括：54170、金陵香糯、苏沪香粳、R405、香稻、红香粳、广陵香糯、香血糯、香血糯(大)、香粳111、香选46、香粳75、太湖香粳、苏香粳1号、香粳49、武香99-8、武香粳9号、苏御糯、大华香粳、武香粳14。非香米品种为日本晴和9311。F1分别为R405和Dular、54170和镇稻88的杂交种。
(2)香米基因fgr基因标记的获得
根据Bradbury等和Weiwei shi等的报告结果，利用prime premier 5.0将香米基因fgr第2外显子7bp的缺失(图1)和第7外显子8bp的缺失(图2)分别设计成InDel标记，分别命名为InDel-E2、InDel-E7。
(3)DNA提取
在水稻分蘖期或孕穗期取1克左右水稻叶片，利用SDS方法提取DNA。
DNA提取参照Dellapporta等(1983)的方法，略有修改，具体步骤如下：
①取200-300mg新鲜水稻叶片(-20℃保存的叶片)，在-20℃预冷研钵中用液氮研磨成粉末。
②转移到1.5ml离心管中。
③加入600ul SDS提取液摇匀，65℃，温浴30min，振荡3-4次。
④加入1/4体积(约100ul)KAc，摇匀。
⑤加入1/2体积(约300-400ul)的氯仿:异戊醇(体积比24:1)，振荡器上充分摇匀(120rpm，30min)。
⑥室温下6000-8000rpm离心15min，取上清。
⑦加入2倍体积(700ul左右)-20℃预冷的无水乙醇、摇匀，-20℃自由沉淀20min。
⑧室温下12000rpm离心6min，弃上清，沉淀用等体积(400ul左右)70％乙醇洗涤10min。
⑨弃70％乙醇，DNA沉淀风干后，溶解于200ul TE(1/10)，4℃保存备用。
用0.8％的琼脂糖电泳检测DNA样品质量。
(4)PCR反应及电泳检测
PCR扩增反应体系为：BU-Taq 2×Master PCR Mix 5μL，Primer(4pmol/L)2.0μL，模板DNA(约15ng/μL)2μL，灭菌双蒸水1μL；反应总量10μl。PCR反应在MJReseach PTC-200热循环仪上进行，反应程序包括：94℃预变性5min，每个循环94℃变性30sec，52.2℃退火30sec，72℃延伸1min，共35个循环，最后72℃延伸7min，12℃保存。反应产物在6％非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，用硝酸银染色。
(5)电泳检测结果
利用InDel-E2对24份供试材料进行基因型检测。第2外显子缺失的香米材料能扩增出100bp的DNA条带，第2外显子不缺失的香米材料和非香米材料能扩增出107bp的DNA条带，该位点杂合的F1能同时扩增出100和107bp的DNA条带(图3a)。图3a所示20份香米材料中54170、金陵香糯、苏沪香粳、香粳111、香选46、苏香粳1、香粳49、武香99-8、武香粳9号、大华香粳号和武香粳14扩增出100bp的DNA条带，说明这些香米品种在第2外显子都存在着7bp的碱基缺失，其余9份香米材料、R405和Dular的杂种F1、日本晴、9311都扩增出107bp的DNA条带，54170和镇稻88杂种F1同时扩增出100和107bp的DNA条带。
利用InDel-E7对24份供试材料进行基因型检测。第7外显子缺失的香米材料能扩增出196bp的DNA条带，第7外显子不缺失的香米材料和非香米材料能扩增出204bp的DNA条带，该位点杂合的F1能同时扩增出196和204bp的DNA条带(图3)。图3b所示20份香米材料中R405、香稻、红香粳、广陵香糯、香血糯、香血糯(大)、香粳75、太湖香粳和苏御糯扩增出196bp的DNA条带，说明这些香米品种在第7外显子都存在着8bp的碱基缺失，而这9份材料在第2外显子都不存在缺失。第2外显子缺失的11份香米材料、54170和镇稻88杂种F1、日本晴、9311都扩增出204bp的DNA条带，R405和Dular的杂种F1同时扩增出196和204bp的DNA条带。
Claims (3)
1、两个鉴定水稻香米基因fgr的基因标记引物，其特征在于：
InDe1-E2正向引物序列：GGGAGGCGCTGAAGAGGA
InDe1-E2反向引物序列：GGGTAGTCACCACCCTACCTTG
InDe1-E7正向引物序列：ATACCCCATCAATGGAAAT
InDe1-E7反向引物序列：GAAAAGGACAACATTGAGAA
2、权利要求1所述两个鉴定水稻香米基因fgr的基因标记方法，其特征是：
(1)水稻品种基因组DNA的提取；
(2)用权利要求1所述引物分别对水稻基因组DNA进行PCR扩增；
(3)对PCR扩增产物进行电泳，如果有100bp或者196bp的单条谱带，则为fgr基因纯合体的水稻品种；如果有100bp和107bp或者196bp和204bp两条谱带，则为fgr基因杂合体的水稻品种；如果有107bp或者204bp一条谱带，则为不含fgr基因的水稻品种。
3、根据权利2所述的两个鉴定水稻香米基因fgr的分子标记方法，其特征是：
所述步骤(2)的PCR扩增反应体系为：BU-Taq 2×Master PCR Mix 5μL，Primer(4pmol/L)2.0μL，模板DNA(约15ng/μL)2μL，灭菌双蒸水1μL；反应总量10μl。PCR反应在MJ Reseach PTC-200热循环仪上进行，反应程序包括：94℃预变性5min，每个循环94℃变性30sec，52.2℃退火30sec，72℃延伸1min，共35个循环，最后72℃延伸7min，12℃保存。
所述步骤(3)反应产物在6％非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，用硝酸银染色。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101831498A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-09-15 | 上海师范大学 | 一种筛选香型水稻的方法和分子标记的引物 |
| CN102304587A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-01-04 | 江苏省农业科学院 | 一种快速鉴定水稻直立穗的方法 |
| CN103525840A (zh) * | 2013-10-12 | 2014-01-22 | 上海师范大学 | 一种水稻的甜菜碱醛脱氢酶2香味基因、分子标记的引物及筛选方法 |
| CN104789656A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-07-22 | 华南农业大学 | 一种稻米香味基因的分子标记和应用 |
| CN105063176A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-11-18 | 广东海洋大学 | 一种检测水稻香味基因fgr和红米基因Rc的多重PCR方法 |
| CN106702004A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-24 | 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室 | 水稻香味基因fgr功能标记及其专用引物序列 |
| CN111560457A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-21 | 上海市农业科学院 | 一种鉴定水稻香味等位基因Badh2-E2的PCR/LDR分子标记和方法 |
| CN111903500A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-10 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种高收获指数香型抗稻瘟病恢复系桂5886的选育方法 |
| CN114375827A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-22 | 上海市农业科学院 | 一种高效选育香软型抗病水稻品种的方法 |
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2008
- 2008-10-09 CN CNA2008101564044A patent/CN101363060A/zh active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101831498A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-09-15 | 上海师范大学 | 一种筛选香型水稻的方法和分子标记的引物 |
| CN102304587A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-01-04 | 江苏省农业科学院 | 一种快速鉴定水稻直立穗的方法 |
| CN103525840A (zh) * | 2013-10-12 | 2014-01-22 | 上海师范大学 | 一种水稻的甜菜碱醛脱氢酶2香味基因、分子标记的引物及筛选方法 |
| CN103525840B (zh) * | 2013-10-12 | 2016-07-06 | 上海师范大学 | 一种水稻的甜菜碱醛脱氢酶2香味基因、分子标记的引物及筛选方法 |
| CN105063176A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-11-18 | 广东海洋大学 | 一种检测水稻香味基因fgr和红米基因Rc的多重PCR方法 |
| CN104789656A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-07-22 | 华南农业大学 | 一种稻米香味基因的分子标记和应用 |
| CN106702004A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-24 | 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室 | 水稻香味基因fgr功能标记及其专用引物序列 |
| CN111560457A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-21 | 上海市农业科学院 | 一种鉴定水稻香味等位基因Badh2-E2的PCR/LDR分子标记和方法 |
| CN111903500A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-10 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种高收获指数香型抗稻瘟病恢复系桂5886的选育方法 |
| CN111903500B (zh) * | 2020-07-31 | 2021-12-07 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种高收获指数香型抗稻瘟病恢复系桂5886的选育方法 |
| CN114375827A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-22 | 上海市农业科学院 | 一种高效选育香软型抗病水稻品种的方法 |
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