CN111020052B - MdABCG基因启动子缺失片段及其在检测苹果属植物矮化中的应用 - Google Patents

MdABCG基因启动子缺失片段及其在检测苹果属植物矮化中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了MdABCG基因启动子缺失片段及其在检测苹果属植物矮化中的应用。本发明提供了检测苹果属植物的砧木致矮能力的方法，包括：检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段，基因组中不含有MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物的砧木致矮能力高于基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物；所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第‑64位至第‑25位。MdABCG基因启动子片段缺失现象与矮化性状正相关，利用该片段的缺失和存在可快速筛选后代中的矮化植株，在植物的矮化性领域中具有重要意义。

Description

MdABCG基因启动子缺失片段及其在检测苹果属植物矮化中的 应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，涉及MdABCG基因启动子缺失片段及其在检测苹果属植物矮化中的应用。
背景技术
苹果矮化密植栽培因具有结果早、品质好、管理方便、品种更新快、经济效益高等优点,已成为现代苹果生产发展的趋势。到目前为止，矮化砧木的利用仍是实现苹果矮化密植栽培的主要途径。
苹果矮化砧木的致矮机制可能是在根系与地上部之间细胞分裂素运输受限的结果，即矮化砧木根系细胞分裂素上运受阻，造成了地上部细胞分裂素供应不足，从而导致树体营养生长减弱，引起地上部生长素合成减少。在苹果矮化自根砧M9根系的DNA中克隆得到细胞分裂素转运体MdABCG基因。该基因的mRNA全长为2753bp，包含5个外显子和4个内含子。该基因编码一个714个氨基酸的多肽，具有两个核苷酸结合区域(nucleotide-bindingdomains,NBDs)和两个跨膜结合区域(transmembrane binding domains,TMDs)。两个NBDs用于结合并水解ATP，为转运提供能量，TMDs主要参与底物的识别并通过转运通过脂双层膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种MdABCG基因启动子缺失片段及其在检测苹果属植物矮化中的应用。
第一方面，本发明要求保护MdABCG基因启动子缺失片段作为分子标记在如下任一中的应用：
(A1)检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低的产品；
(A2)检测或辅助检测苹果属植物矮化状态，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物矮化状态的产品；
(A3)检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物的产品；
(A4)检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木的产品；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位。
在(A1)中，所述砧木致矮能力指相同的果树接穗嫁接于不同的砧木上，培养3年后，导致树体高矮的能力。
第二方面，本发明要求保护用于检测MdABCG基因启动子缺失片段的物质在如下任一中的应用：
(A1)检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低的产品；
(A2)检测或辅助检测苹果属植物矮化状态，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物矮化状态的产品；
(A3)检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物的产品；
(A4)检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木的产品；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位。
在(A1)中，所述砧木致矮能力指相同的果树接穗嫁接于不同的砧木上，培养3年后，导致树体高矮的能力。
进一步地，所述用于检测MdABCG基因启动子缺失片段的物质可为用于扩增所述MdABCG基因启动子缺失片段的引物对。
所述引物对中的上游引物可根据苹果属植物基因组中位于所述MdABCG基因启动子缺失片段上游的序列设计，下游引物可根据苹果属植物基因组中位于所述MdABCG基因启动子缺失片段下游的序列设计。
在本发明的具体实施方式中，所述引物对具体由SEQ ID No.4所示的单链DNA分子和SEQ ID No.5所述的单链DNA分子组成。
第三方面，本发明要求保护如下任一方法：
方法1：一种检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低的方法，可包括如下步骤(B1)和(B2)：
(B1)检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
(B2)根据(B1)结果，按照如下确定所述待测苹果属植物的砧木致矮能力高低：基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的砧木致矮能力高于或候选高于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的砧木致矮能力；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位。
其中，所述砧木致矮能力指相同的果树接穗嫁接于不同的砧木上，培养3年后，导致树体高矮的能力。
在本发明的具体实施方式中，所述基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的砧木致矮能力高于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的砧木致矮能力具体体现在如下(b1)和/或(b2)：
(b1)基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的株高低于或候选低于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的株高；
(b2)基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的主干直径小于或候选小于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的主干直径。
方法2：一种检测或辅助检测苹果属植物矮化状态的方法，可包括如下步骤(C1)和(C2)：
(C1)检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
(C2)根据(C1)结果，按照如下(c1)和/或(c2)确定所述待测苹果属植物矮化状态：
(c1)基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的株高低于或候选低于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的株高；
(c2)基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的主干直径小于或候选小于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的待测苹果属植物的主干直径；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位。
方法3：一种检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物的方法，可包括如下步骤(D1)和(D2)：
(D1)检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
(D2)根据(D1)结果，按照如下确定所述待测苹果属植物是否为矮化植物：若待测苹果属植物的基因组中不含有MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)，则所述待测苹果属植物为或候选为矮化植物；若待测苹果属植物的基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)，则所述待测苹果属植物不为或候选不为矮化植物；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位。
方法4：一种检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木的方法，包括如下步骤(E1)和(E2)：
(E1)检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
(E2)根据(E1)结果，按照如下确定所述待测苹果属植物能否用作矮化砧木：若待测苹果属植物的基因组中不含有MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)，则所述待测苹果属植物能或候选能用作矮化砧木；若待测苹果属植物的基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)，则所述待测苹果属植物不能或候选不能用作矮化砧木(即用作乔化砧木)；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位。
在上述各方面中，所述MdABCG基因启动子缺失片段具体可为如下任一：
(F1)金冠苹果的基因组第15号染色体的第39,451-39,490位核苷酸所示DNA片段；
(F2)SEQ ID No.3的DNA分子；
(F3)与(F1)或(F2)所示的DNA分子同源性大于99％或98％或95％的DNA分子；
(F4)在严格条件下与(F1)-(F3)中任一限定的DNA分子杂交且编码具有相同功能多肽的DNA分子。
上述严格条件可为在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。
在上述各方法中，检测所述待测苹果属植物的基因组中是否含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的方法可为如下(G1)或(G2)：
(G1)直接测序(即直接对所述待测苹果属植物的基因组进行测序)；
(G2)以所述待测苹果属植物的基因组为模板，用前文所述的引物对进行PCR扩增，根据扩增结果确定所述待测苹果属植物的基因组中是否含有所述MdABCG基因启动子缺失片段。
如果扩增产物中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段，则所述待测苹果属植物的基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段；如果扩增产物中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段，则所述待测苹果属植物的基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段。
当所述待测苹果属植物为杂合体时，若扩增产物经电泳后显示2条带，则所述待测苹果属植物的基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)；若扩增产物经电泳后显示1条带，则所述待测苹果属植物的基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)。
当所述待测苹果属植物为纯合体时，无论所述待测苹果属植物的基因组中是否含有所述MdABCG基因启动子缺失片段，扩增产物均为一条带。如果扩增产物为相对较小的一条带，则所述待测苹果属植物的基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)；如果扩增产物为相对较大的一条带，则所述待测苹果属植物的基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)。
当然，不论所述待测苹果属植物是杂合体还是纯合体，均可在进行PCR扩增后，通过将扩增产物进行测序的方式获知所述待测苹果属植物的基因组中是否含有所述MdABCG基因启动子缺失片段。
在上述各方面中，所述待测苹果属植物均可为矮化苹果属植物、非矮化苹果属植物，或者矮化苹果属植物和非矮化苹果属植物的杂交后代。
在本发明的具体实施方式中，所述待测苹果属植物具体为矮化苹果属植物M9和非矮化苹果属植物八棱海棠的杂交后代(如F1代)。
第四方面，本发明要求保护如下任一方法：
方法5：一种培育矮化苹果属植物或者培育用作矮化砧木苹果属植物的方法，可包括如下步骤：培育基因组中不含有前文所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列缺失了所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的苹果属植物。
方法6：一种培育非矮化苹果属植物或者培育用作乔化砧木苹果属植物的方法，可包括如下步骤：培育基因组中含有前文所述MdABCG基因启动子缺失片段(即基因组中MdABCG基因启动子序列没有缺失所述“MdABCG基因启动子缺失片段”)的苹果属植物。
第五方面，本发明要求保护如下任一生物材料：
(H1)DNA片段，为前文所述MdABCG基因启动子缺失片段；
(H2)引物对，为前文所述引物对。
本发明的实验证明，本发明通过PCR检测M9、八棱海棠和二者之间的杂交后代MdABCG基因启动子片段序列的分离情况，并结合各后代的矮化性表型可以发现MdABCG基因启动子片段(SEQ ID No.3)的缺失现象与矮化性状正相关，缺失MdABCG基因启动子片段(SEQ ID No.3)增强其矮化能力。利用本发明MdABCG基因启动子片段(SEQ ID No.3)的缺失和存在可以快速的筛选后代中的矮化植株，在植物的矮化性领域中具有重要意义。
附图说明
图1为MdABCG基因在苹果基因组上的位置示意图。
图2为MdABCG启动子插入或缺失片段序列比对。上为八棱海棠；下为M9。
图3为琼脂糖凝胶电泳分析苹果后代中MdABCG基因启动子片段的分离情况。M为marker；其余泳道1-10为10株F1代。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
矮化苹果砧木M9：在文献“余亮,王飞.苹果砧木M_9快繁技术的建立及试管苗生根进程解剖研究[J].西北林学院学报,2013,28(4):106-110.”中公开过，公众可从中国农业大学获得，仅可用于重复本发明试验使用，不得他用。
乔化苹果砧木八棱海棠：在文献“宗鹏鹏,曲艳华,柴朋,等.八棱海棠耐盐碱性评价[J].中国农业大学学报,2013,18(3):96-100.”中公开过，公众可从中国农业大学获得，仅可用于重复本发明试验使用，不得他用。
实施例1、细胞分裂素转运体基因MdABCG启动子缺失序列的获得
一、MdABCG启动子序列分析
在苹果基因组中对细胞分裂素转运体基因MdABCG基因进行搜索，发现在整个苹果基因组中仅存在一个MdABCG基因，位于第15号染色体上，如图1所示。图1表明，MdABCG蛋白质的基因组序列的基本结构包括5个外显子和4个内含子，为了便于描述基因结构，下述实施例中将MdABCG蛋白质的基因组序列中MdABCG基因起始密码子ATG中的A的位置记作为+1，-代表MdABCG蛋白质的基因组序列中MdABCG基因起始密码子ATG的5’方向，+代表MdABCG蛋白质的基因组序列中MdABCG基因起始密码子ATG的3’方向。
二、苹果砧木MdABCG基因启动子的扩增
分别提取矮化苹果砧木(M9)和乔化苹果砧木(八棱海棠)的基因组DNA，以其为模板，以F1和R1为引物，进行PCR扩增，得到各个砧木的PCR扩增产物。
F1：5′-AGGGTTGACCTTCTTAGCTGT-3′，
R1：5′-GGTCCTGGGATGGAAGATATG-3′。
M9砧木的PCR扩增产物的核苷酸序列为SEQ ID No.1，命名为片段1(为MdABCG基因启动子一部分)，该片段由金冠苹果的基因组第15号染色体的第37,751至39,450位和第39,491至39,514位组成。
八棱海棠砧木的PCR扩增产物核苷酸序列为SEQ ID No.2，命名为片段2(为MdABCG基因启动子一部分)，该片段为金冠苹果的基因组第15号染色体的第37,751至39,514位。
将八棱海棠的扩增产物SEQ ID No.2与M9的扩增产物SEQ ID No.1进行比对，存在差异的序列比对结果如图2所示，可以看出，M9的MdABCG基因启动子即ATG上游的-64～-25位置存在一段缺失片段5’-ATGTATGTGTATATATATATATATATATATATATATATGT-3’(SEQ IDNo.3)，记作“MdABCG基因启动子缺失片段”，其为金冠苹果的基因组第15号染色体的第39,451至39,490位。
因此，上述SEQ ID No.3所示的MdABCG基因启动子缺失片段可能为苹果属植物矮化的标志物，该片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位；该片段也是金冠苹果的基因组第15号染色体的第39,451至39,490位核苷酸(SEQ ID No.3)。基因组中不含有SEQ IDNo.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)的苹果属植物砧木的致矮能力高于基因组中含有SEQ ID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子无片段缺失现象)的苹果属植物。
实施例2、MdABCG基因启动子缺失片段在检测苹果属植物砧木致矮能力中的应用
一、MdABCG基因启动子缺失片段检测
1、杂交后代具有矮化差异植株的基因组DNA获得
以八棱海棠为母本，M9为父本进行杂交，得到F1代杂交后代。
分别采集F1代杂交后代具有矮化差异植株10株(株号为1-10)F1代的叶片，提取基因组DNA。
2、MdABCG基因启动子缺失片段检测
设计并合成如下的引物：(以“MdABCG基因启动子缺失片段”上游约200bp设计上游引物，在缺失片段下游设计下游引物)
MdABCG-F：5′-AAAGGTGGGATTCCCACCAT-3′(SEQ ID No.4)；
MdABCG-R：5′-TCCTGGGATGGAAGATATGC-3′(SEQ ID No.5)。
以步骤1得到的各基因组DNA为模板，以MdABCG-F和MdABCG-R为引物，进行PCR扩增，反应体系如表1所示，反应程序如表2所示，获得各PCR扩增产物。
表1 PCR扩增体系(15μl)
PCR反应组分 每个体系加入量
2.5×Buffer V 6.0μl
MdABCG-F和MdABCG-R(各5μM) 1.0μl
TaqDNA聚合酶(5U/μl) 0.1μl
DNA 1.0μl
ddH<sub>2</sub>O 补齐至15μl
表2 PCR反应程序
Figure GDA0003244929200000081
Figure GDA0003244929200000091
将各PCR扩增产物用电泳仪进行琼脂糖凝胶电泳，将得到的凝胶在凝胶成像系统中进行显像和检测。
结果如图3所示，10株F1代中有5株能够扩增出2条带，另有5株能扩增出1条带，说明能扩增出2条带的样品不含有SEQ ID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)，能扩增出1条带的样品含有SEQ ID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子无片段缺失现象)。
二、矮化表型检测
将上述一得到的株号为1-10的10株F1代每个单株作为砧木嫁接富士接穗，株号为1-10的10株砧木嫁接接穗三年后对应植株表型数据如下表3所示，每个单株的表型有3个生物学重复，生物学重复植株由该单株枝条扦插生根无性繁殖而来，因此生物学重复间的基因组序列完全一致。
表3为10株砧木嫁接接穗三年后对应植株表型
Figure GDA0003244929200000092
表中，标记情况“2”表示MdABCG基因启动子有片段缺失现象(即基因组不含有SEQID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”)；标记情况“1”表示MdABCG基因启动子没有片段缺失现象(即基因组含有SEQ ID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”)。同列标注不同小写字母的表示彼此之间在P<0.05水平上差异显著(duncan方法)。
可以看出，基因组中不含有SEQ ID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)的苹果属植物砧木接穗后植株株高和/或主干直径数值均低于基因组中含有SEQ ID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子没有片段缺失现象)的苹果属植物砧木接穗后植株。
因此，SEQ ID No.3所示的“MdABCG基因启动子缺失片段”可以作为苹果属植物砧木致矮能力高低检测的标志物，可以应用于检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低、检测或辅助检测苹果属植物矮化状态、检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物，以及检测或辅助检测待测苹果属植物是否用作矮化砧木等方面。
基因组中不含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)的待测苹果属植物的砧木致矮能力高于基因组中含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子没有片段缺失现象)的待测苹果属植物。
基因组中不含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)的待测苹果属植物株高和/或主干直径低于基因组中含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子没有片段缺失现象)的待测苹果属植物。
若待测苹果属植物的基因组中不含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)，则所述待测苹果属植物为或候选为矮化植物，或所述待测苹果属植物能够或候选能够用作矮化砧木；若待测苹果属植物的基因组中含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子没有片段缺失现象)，则所述待测苹果属植物不为或候选不为矮化植物，或所述待测苹果属植物不能或候选不能用作矮化砧木。
基因组中不含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)的苹果属植物的砧木致矮能力高于基因组中含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子没有片段缺失现象)的苹果属植物体现在如下1)和/或2)：
1)基因组中不含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)的苹果属植物砧木接穗后植株的株高低于基因组中含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子没有片段缺失现象)的苹果属植物砧木接穗后植株；
2)基因组中不含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子有片段缺失现象)的苹果属植物砧木接穗后植株的主干直径小于基因组中含有“MdABCG基因启动子缺失片段”(即MdABCG基因启动子没有片段缺失现象)的苹果属植物砧木接穗后植株。
序列表
<110> 中国农业大学
<120> MdABCG基因启动子缺失片段及其在检测苹果属植物矮化中的应用
<130> GNCLN192562
<160> 5
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1724
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 1
agggttgacc ttcttagctg ttaataggcc ggctaataag gaaccctaat ggtatataat 60
tactaagtta agtccctgct tccatacatt gaattcctca taatactaaa acatattcat 120
atagtagggg gatattttgg agtattggaa ggagaagaca acctaaagtt catcaatggc 180
ttcatcttca taacaatgtc ttccgaattc tacagataag ttcaatataa ttagtcaata 240
tctatttcat attgatttga tttattcgtg atcctaatgt cttgttgttg tgatttcaaa 300
atatgtctta catgaacgag gagatacttc ccaaccccgg atccattatt tggcatgatc 360
cccacaatga acatcttttt taccaaaatc taacatggcc gcacgaccat agtgattttg 420
ttaaacaaga tcaccatcac cgtacccaaa ttggtcaaaa acaacaatga aaggatagtc 480
taagttcaac ttgtgacaag ctaaaccagt acttaattag tctaaaacaa ctttacgtaa 540
caaacggggc cttactgaat ttgacaatgc aatatttaat atgagatgtt attgccactt 600
ttaaaaagtt tttgtgctct cttcattagt gtatattgtt tctaagctta aatgtcaaaa 660
tggtccctat gttataatca tatggccaat ttagtctcta tattttcgat ttggctaatt 720
tagtctaaat aataattaat aaacaaggcc aacccaactt taataagtaa gatcttatta 780
aacctaacaa tgggctagca ataatgtggt ataattcaca tttgacgaga attgaaccta 840
agacctctca cttacaaata aagaggaata tcacttgacc gtagtactaa gtggtttcat 900
aataattatc atgaatacta caaatttaat atttacaacc taattgtgtt atcattccaa 960
aatcatatga taatgatact aatgctaagt ataaccaatt tttttaatac aagtaaaacc 1020
agagttttat caaggaaaga gactgaaaag aacaagaata aaagtatcaa atgttgattt 1080
aaatttactc aaaaaaatta aacaaattca atacacacat aaataaatca aaagacttga 1140
ggcaagaatg aagtgtcatg cacctttaag cccaagtttc ttgagtcttt tgaccattga 1200
gcacaataat attggattgt gtttattggg gtagtcttat tgtacaagaa gggtcaacta 1260
taagtacata tgtatgaaaa aacttggata taacatataa gaagacaaat tttcaagaca 1320
agtgaccact gtgggcttta atttgctccg ccagtgtttc caaatataga aaattcttaa 1380
gatgtagatg tgaacaatga ttttaactat ttgagttata aactaatttg cttttcaaat 1440
aaacttacat ttatatttta tttctacatc cacgaccata atactaatca agaaaagaca 1500
gaaaagatgt taataaaggg gactagctta gctatatata tataggatga gattagcatt 1560
aagcttaatg gttaatagtc agtgttagaa taattaatag aaaaggtggg attcccacca 1620
tcaccacatg ggatggaggt ctacatgacc atggaggcca acacacaaga ggacatcttc 1680
catccttcgt gtgtgtgtgt gtgcatatct tccatcccag gacc 1724
<210> 2
<211> 1764
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 2
agggttgacc ttcttagctg ttaataggcc ggctaataag gaaccctaat ggtatataat 60
tactaagtta agtccctgct tccatacatt gaattcctca taatactaaa acatattcat 120
atagtagggg gatattttgg agtattggaa ggagaagaca acctaaagtt catcaatggc 180
ttcatcttca taacaatgtc ttccgaattc tacagataag ttcaatataa ttagtcaata 240
tctatttcat attgatttga tttattcgtg atcctaatgt cttgttgttg tgatttcaaa 300
atatgtctta catgaacgag gagatacttc ccaaccccgg atccattatt tggcatgatc 360
cccacaatga acatcttttt taccaaaatc taacatggcc gcacgaccat agtgattttg 420
ttaaacaaga tcaccatcac cgtacccaaa ttggtcaaaa acaacaatga aaggatagtc 480
taagttcaac ttgtgacaag ctaaaccagt acttaattag tctaaaacaa ctttacgtaa 540
caaacggggc cttactgaat ttgacaatgc aatatttaat atgagatgtt attgccactt 600
ttaaaaagtt tttgtgctct cttcattagt gtatattgtt tctaagctta aatgtcaaaa 660
tggtccctat gttataatca tatggccaat ttagtctcta tattttcgat ttggctaatt 720
tagtctaaat aataattaat aaacaaggcc aacccaactt taataagtaa gatcttatta 780
aacctaacaa tgggctagca ataatgtggt ataattcaca tttgacgaga attgaaccta 840
agacctctca cttacaaata aagaggaata tcacttgacc gtagtactaa gtggtttcat 900
aataattatc atgaatacta caaatttaat atttacaacc taattgtgtt atcattccaa 960
aatcatatga taatgatact aatgctaagt ataaccaatt tttttaatac aagtaaaacc 1020
agagttttat caaggaaaga gactgaaaag aacaagaata aaagtatcaa atgttgattt 1080
aaatttactc aaaaaaatta aacaaattca atacacacat aaataaatca aaagacttga 1140
ggcaagaatg aagtgtcatg cacctttaag cccaagtttc ttgagtcttt tgaccattga 1200
gcacaataat attggattgt gtttattggg gtagtcttat tgtacaagaa gggtcaacta 1260
taagtacata tgtatgaaaa aacttggata taacatataa gaagacaaat tttcaagaca 1320
agtgaccact gtgggcttta atttgctccg ccagtgtttc caaatataga aaattcttaa 1380
gatgtagatg tgaacaatga ttttaactat ttgagttata aactaatttg cttttcaaat 1440
aaacttacat ttatatttta tttctacatc cacgaccata atactaatca agaaaagaca 1500
gaaaagatgt taataaaggg gactagctta gctatatata tataggatga gattagcatt 1560
aagcttaatg gttaatagtc agtgttagaa taattaatag aaaaggtggg attcccacca 1620
tcaccacatg ggatggaggt ctacatgacc atggaggcca acacacaaga ggacatcttc 1680
catccttcgt gtgtgtgtgt gtatgtatgt gtatatatat atatatatat atatatatat 1740
gtgcatatct tccatcccag gacc 1764
<210> 3
<211> 40
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<400> 3
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<210> 4
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<400> 4
aaaggtggga ttcccaccat 20
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 5
tcctgggatg gaagatatgc 20

Claims (16)

1.MdABCG基因启动子缺失片段作为分子标记在如下任一中的应用：
（A1）检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低的产品；
基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物的砧木致矮能力高于或候选高于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物的砧木致矮能力；
（A2）检测或辅助检测苹果属植物矮化状态，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物矮化状态的产品；
基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物的株高低于或候选低于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物的株高；
基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物的主干直径小于或候选小于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物的主干直径；
（A3）检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物的产品；
基因组中不含有MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物为或候选为矮化植物；基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物不为或候选不为矮化植物；
（A4）检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木的产品；
基因组中不含有MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物能或候选能用作矮化砧木；基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段的苹果属植物不能或候选不能用作矮化砧木；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为SEQ ID No.3的DNA分子。
2.用于检测MdABCG基因启动子缺失片段的物质在如下任一中的应用：
（A1）检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低的产品；
（A2）检测或辅助检测苹果属植物矮化状态，或制备用于检测或辅助检测苹果属植物矮化状态的产品；
（A3）检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物的产品；
（A4）检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木，或制备用于检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木的产品；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为SEQ ID No.3的DNA分子。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述用于检测MdABCG基因启动子缺失片段的物质为用于扩增所述MdABCG基因启动子缺失片段的引物对。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述引物对中的上游引物根据苹果属植物基因组中位于所述MdABCG基因启动子缺失片段上游的序列设计，下游引物根据苹果属植物基因组中位于所述MdABCG基因启动子缺失片段下游的序列设计。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述引物对由SEQ ID No.4所示的单链DNA分子和SEQ ID No.5所述的单链DNA分子组成。
6.根据权利要求1-4中任一所述的应用，其特征在于：所述待测苹果属植物为矮化苹果属植物、非矮化苹果属植物，或者矮化苹果属植物和非矮化苹果属植物的杂交后代。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述矮化苹果属植物为M9，所述非矮化苹果属植物为八棱海棠。
8.一种检测或辅助检测苹果属植物的砧木致矮能力高低的方法，包括如下步骤（B1）和（B2）：
（B1）检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
（B2）根据（B1）结果，按照如下确定所述待测苹果属植物的砧木致矮能力高低：基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物的砧木致矮能力高于或候选高于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物的砧木致矮能力；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为SEQ ID No.3的DNA分子。
9.一种检测或辅助检测苹果属植物矮化状态的方法，包括如下步骤（C1）和（C2）：
（C1）检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
（C2）根据（C1）结果，按照如下（c1）和/或（c2）确定所述待测苹果属植物矮化状态：
（c1）基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物的株高低于或候选低于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物的株高；
（c2）基因组中不含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物的主干直径小于或候选小于基因组中含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的待测苹果属植物的主干直径；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为SEQ ID No.3的DNA分子。
10.一种检测或辅助检测待测苹果属植物是否为矮化植物的方法，包括如下步骤（D1）和（D2）：
（D1）检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
（D2）根据（D1）结果，按照如下确定所述待测苹果属植物是否为矮化植物：若待测苹果属植物的基因组中不含有MdABCG基因启动子缺失片段，则所述待测苹果属植物为或候选为矮化植物；若待测苹果属植物的基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段，则所述待测苹果属植物不为或候选不为矮化植物；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为SEQ ID No.3的DNA分子。
11.一种检测或辅助检测待测苹果属植物能否用作矮化砧木的方法，包括如下步骤（E1）和（E2）：
（E1）检测待测苹果属植物的基因组中是否含有MdABCG基因启动子缺失片段；
（E2）根据（E1）结果，按照如下确定所述待测苹果属植物能否用作矮化砧木：若待测苹果属植物的基因组中不含有MdABCG基因启动子缺失片段，则所述待测苹果属植物能或候选能用作矮化砧木；若待测苹果属植物的基因组中含有MdABCG基因启动子缺失片段，则所述待测苹果属植物不能或候选不能用作矮化砧木；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为苹果属植物基因组MdABCG基因起始密码子ATG中的A的上游方向第-64位至第-25位；以MdABCG基因起始密码子ATG中的A记作第+1位；
所述MdABCG基因启动子缺失片段为SEQ ID No.3的DNA分子。
12.根据权利要求8-11中任一所述的方法，其特征在于：检测所述待测苹果属植物的基因组中是否含有所述MdABCG基因启动子缺失片段的方法为如下（G1）或（G2）：
（G1）直接测序；
（G2）以所述待测苹果属植物的基因组为模板，用引物对进行PCR扩增，根据扩增结果确定所述待测苹果属植物的基因组中是否含有所述MdABCG基因启动子缺失片段；
所述引物对中的上游引物根据苹果属植物基因组中位于所述MdABCG基因启动子缺失片段上游的序列设计，下游引物根据苹果属植物基因组中位于所述MdABCG基因启动子缺失片段下游的序列设计。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述引物对由SEQ ID No.4所示的单链DNA分子和SEQ ID No.5所述的单链DNA分子组成。
14.根据权利要求8-11中任一所述的方法，其特征在于：所述待测苹果属植物均为矮化苹果属植物、非矮化苹果属植物，或者矮化苹果属植物和非矮化苹果属植物的杂交后代。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述矮化苹果属植物为M9，所述非矮化苹果属植物为八棱海棠。
16.引物对，由SEQ ID No.4所示的单链DNA分子和SEQ ID No.5所述的单链DNA分子组成。
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