CN114107551B - 鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用 - Google Patents

鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114107551B
CN114107551B CN202111572469.9A CN202111572469A CN114107551B CN 114107551 B CN114107551 B CN 114107551B CN 202111572469 A CN202111572469 A CN 202111572469A CN 114107551 B CN114107551 B CN 114107551B
Authority
CN
China
Prior art keywords
soybean
genotype
detected
pcr
protein
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111572469.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114107551A (zh
Inventor
闫龙
刘智
杨永庆
秦君
张孟臣
杨春燕
刘兵强
冯燕
赵婧
孙勃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Grain and Oil Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Original Assignee
Institute of Grain and Oil Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Grain and Oil Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences filed Critical Institute of Grain and Oil Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Priority to CN202111572469.9A priority Critical patent/CN114107551B/zh
Publication of CN114107551A publication Critical patent/CN114107551A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114107551B publication Critical patent/CN114107551B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6858—Allele-specific amplification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13—Plant traits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记、其特异性引物对及其在大豆育种中的应用。实验证明，无论是针对HJ117×Hobbit的RIL群体、HJ17×中黄13的RIL群体、HJ117×齐黄34的RIL群体，还是针对HJ117×徐豆16的RIL群体，使用本发明的分子标记和引物对分型，和蛋白含量测定结果对应的可解释的遗传变异率在41.87％‑66.31％，说明Chr20_25619957_A_G是与大豆蛋白含量相关的SNP分子标记，可用于鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量，可用于大豆蛋白含量品种的筛选，可用于大豆分子标记辅助育种，可用于高蛋白大豆的选育和培育。

Description

鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域中鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用。
背景技术
大豆(Glycine max L.)，也称为黄豆，种植面积较广，遍布世界各地。大豆是一种重要的粮食作物，它富含蛋白质，既可以用于制作蛋白食品同时也可以用于饲料的生产。蛋白含量是大豆重要的品质性状。而大豆蛋白是一种营养健康的植物蛋白，大豆蛋白质含有人体需要的8种氨基酸，食用大豆蛋白便能够满足人体每天对蛋白的需求。大豆蛋白也是一种有利于人体健康的植物蛋白，其蛋白质中不含胆固醇，因此能够有效地预防心血管疾病，而所含有的异黄酮还有助于维护动脉血管弹性，具有非常高的营养价值和保健价值，因此在肉类制品、乳制品以及面类制品甚至医药保健品上均得到广泛的应用。通过提升大豆的蛋白含量含量，培育高产优质的大豆不仅有助于人们生活水平的改善同时也能够促进人的身心健康发展，还可以提高社会的经济效益。
大豆蛋白含量往往是由不同基因的连锁群控制着的，既受到遗传的影响同时也受环境的显著影响(张琦等，2019)。研究表明，在中国不同生态区种植的大豆品种其蛋白含量具有明显且广泛的遗传变异(简爽等，2012)。通过深入分析与品质性状相关QTL位点，众多研究也表明，控制品质性状的QTL基本分散在20条染色体上(闫海波，2016；Liang,2010)。由于蛋白含量是受环境的调控且受多基因调控性状，具有复杂的遗传基础。因此，通过挖掘控制大豆蛋白相关的QTL，解析影响蛋白含量变化的遗传机制，能够为大豆品质性状分子辅助育种等提供更多理论支持。
大豆蛋白含量是易受环境影响的数量性状。目前关于大豆蛋白含量性状而进行QTL定位的研究很多，据大豆数据库SoyBase资料显示，目前已鉴定到大豆蛋白含量相关的QTL共有241个(http://soybase.org/)。
自从Diers(1992)发表了第一篇与大豆蛋白含量QTL定位相关的文章，并且检测到1个蛋白含量QTL位于I连锁群上后，国内外有越来越多关于大豆蛋白含量相关的研究，同时相关的QTL位点也被定位到。通过QTL定位分析，在连锁群E上找到具有与蛋白含量和脂肪含量相关的集中区域(Lee et al.,1996)。而有相关的研通过利用野生大豆群体进行QTL定位，在连锁群I的SaRl27和A144位点附近发现了两个与大豆的蛋白含量相关且可解释65％表型变异的QTL位点(Sebolt et al.,2000)。通过QTL定位结果发现，分别在7号、11号和14号染色体上定位到与大豆蛋白质含量、油分含量相关的QTL位点(吴晓雷等，2001)。近年来研究者为了探明相关QTL间的上位效应与环境互作效应，单大鹏等(2009)利用了SSR分子标记对构建的RIL群体进行QTL定位，共检测到10个分别位于1、3、4、14和15号染色体上与蛋白含量相关的QTL位点。
近几十年来，与大豆蛋白含量相关的QTL定位研究取得了较大的进展。但由于蛋白质含量变化受其复杂的遗传基础和外界环境的相互影响，不同的研究者所得到的研究结果差异很大。许多研究者采用不同的材料和方法对大豆蛋白质含量遗传进行了大量研究，包括传统的数量遗传实验、基于分子标记的QTL分析以及候选基因预测等。其中，在多个环境或不同遗传背景下的群体进行检测发现，6号染色体(C2连锁群)、15号染色体(E连锁群)和20号染色体(I连锁群)上均存在多次能够检测到的QTL区段，结果表明其检测到的QTL区段对蛋白质含量的影响较为稳定，可能受环境影响较小，可以对这3个相关的位点进一步精细定位(魏荷，2015)。Bolon等(2010)利用大豆基因芯片对近等基因系材料进行了分析，最后将20号染色体连锁群上的QTL区域界定到8.4Mb区间内。
但由于数量性状复杂的遗传基础及对环境的敏感性，简单的从数量遗传学的角度出发对大豆品质性状进行QTL定位分析是远远不够的。因此，探究大豆品质性状相关遗传位点，解析大豆品质性状的遗传基础，提高分子标记辅助育种改良大豆品质的效率，为进一步培育高产高品质的大豆品种提供理论支持。
参考文献：
张琦,尹彦斌,蒋洪蔚,等.大豆子粒蛋白质含量QTL的精细定位[J].分子植物育种,2019,17(24):8152-8157.
简爽,卢为国,文自翔,等.大豆微核心种质蛋白亚基含量变异的分析[J].河南农业科学,2012,41(05):42-45.
闫海波,王艳,赵琳,等.大豆蛋白和油分含量的QTL分析[J].大豆科学,2016,35(02):228-233.
Liang H Z,Yu Y L,Wang S F,et al.QTL mapping of isoflavone,oil andprotein contents in soybean(Glycine max L.)[J].Agricultural Sciences inChina,2010,9(8):1108-1116.
Lee S H,Bailey M A,Mian M A R,et al.RFLP loci associated with soybeanseed protein and oil content across populations and locations[J].Theoreticaland Applied Genetics,1996,93(5-6):649-657.
Sethi J,Tyagi S D.Genetic Diversity in Soybean[J].Advances in PlantSciences,2004,17(11):471-473.
吴晓雷,王永军,贺超英,等.大豆重要农艺性状的QTL分析[J].遗传学报,2001,28(10):947-955.
单大鹏,朱荣胜,陈立君,等.大豆蛋白质含量相关QTL间的上位效应和QE互作效应[J].作物学报,2009,35(01):41-47.
魏荷,王金社,卢为国.大豆籽粒蛋白质含量分子遗传研究进展[J].中国油料作物学报,2015,37(03):394-400.
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何准确鉴定大豆蛋白含量。
为了解决上述技术问题，本发明提供检测大豆基因组中SNP的多态性或基因型的物质在A1-A3中的任一种应用，所述SNP为Chr20_25619957_A_G，位于20号染色体上，为SEQID No.1的第210位核苷酸，其核苷酸种类为A或G；
A1、在鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量中的应用；
A2、在制备鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量产品中的应用；
A3、在大豆育种中的应用或在制备大豆育种产品中的应用。
所述大豆为Chr20_25619957_A_G为纯合型大豆。
上述应用中，所述物质为下述任一种：
D1)所述物质含有扩增包括所述SNP在内的大豆基因组DNA片段的PCR引物；
D2)所述物质为含有D1)所述PCR引物的PCR试剂；
D3)所述物质为含有D1)所述PCR引物或D2)所述PCR试剂的试剂盒；
D4)所述物质含有D1)所述PCR引物和限制性内切酶RsaI；
D5)所述物质为含有D2)所述PCR试剂和限制性内切酶RsaI的试剂。
上述应用中，所述PCR引物为P1和P2组成的引物对；所述P1为与SEQ ID No.1所示的双链DNA的第1-20位上游特异结合的单链DNA；所述P2为与SEQ ID No.1所示的双链DNA的第211-241位下游特异结合的单链DNA。
上述应用中，所述P1为SEQ ID No.2所示的单链DNA，所述P2为SEQ ID No.3所示的单链DNA。
上文中，所述检测大豆基因组中所述SNP的多态性或基因型(即等位基因)的物质可为通过下述至少一种方法确定所述SNP的多态性或基因型所需的试剂和/或仪器：DNA测序、限制性酶切片段长度多态性、单链构象多态性、变性高效液相色谱和SNP芯片。其中，SNP芯片包括基于核酸杂交反应的芯片、基于单碱基延伸反应的芯片、基于等位基因特异性引物延伸反应的芯片、基于“一步法”反应的芯片、基于引物连接反应的芯片、基于限制性内切酶反应的芯片、基于蛋白DNA结合反应的芯片，及基于荧光分子DNA结合反应的芯片。
本发明还提供产品，所述产品含有所述检测大豆基因组中所述SNP的多态性或基因型的物质，所述产品为C1)-C3)中任一种产品：
C1)检测与大豆蛋白含量相关的单核苷酸多态性或基因型的产品；
C2)鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量的产品；
C3)用于大豆育种的产品。
本发明还提供检测大豆基因组中所述SNP的多态性或基因型的方法。
本发明所提供的检测大豆基因组中所述SNP的基因型的方法为如下Ⅰ或Ⅱ：
Ⅰ、包括如下K1)和K2)：
K1)以待测大豆的基因组DNA为模板，采用上述引物对进行PCR扩增得到PCR产物；
K2)检测步骤K1)得到的PCR产物，根据所述PCR产物确定待测大豆所述SNP的基因型：
所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸只为G的所述待测大豆的基因型为GG；所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸只为A的所述待测大豆的基因型为AA；
Ⅱ、包括如下L1)和L2)：
L1)以待测大豆基因组DNA为模板，采用P1和P2组成的引物对进行PCR扩增得到PCR产物；
L2)下述L21)或L22)：
L21)以RsaI酶切步骤L1)所得的PCR产物，检测酶切产物的大小，根据所述酶切产物的大小确定待测大豆所述SNP的基因型：
所述酶切产物只为241bp的DNA片段的所述待测大豆的基因型为AA；所述酶切产物只为209bp的DNA片段和32bp的DNA片段的所述待测大豆的基因型为GG；
L22)检测步骤L1)得到的PCR产物的序列，根据所述序列确定待测大豆所述SNP的基因型：
所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸为G的所述待测大豆的基因型为GG；所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸为A的所述待测大豆的基因型为AA。
本发明还提供鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量的方法，包括以上述检测大豆基因组中所述的SNP的基因型的方法检测待测大豆基因型，根据待测大豆的基因型鉴定或辅助鉴定大豆的蛋白含量；基因型为AA的待测大豆蛋白含量高于或候选高于基因型为GG的待测大豆蛋白含量。
本发明所要解决的另一个技术问题是如何进行大豆育种。
为了解决上述技术问题，本发明提供了大豆育种的方法，包括以上述检测大豆基因组中所述的SNP的基因型的方法检测待测大豆基因型，选择基因型为AA的大豆作为亲本进行育种。
本发明还提供所述引物对的下述A1-A3的任一种应用：
A1、在鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量中的应用；
A2、在制备鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量产品中的应用；
A3、在大豆育种中的应用或在制备大豆育种产品中的应用。
上述应用，所述大豆育种为培育高蛋白大豆。
上文中，所述大豆为纯系。
本发明的一个实施例中，使用引物扩增包括SNP位点Chr20_25619957_A_G在内的大豆基因组DNA，以RsaI对反应产物进行酶切，酶切产物进行凝胶电泳确定了该SNP位点的核苷酸类型。实验证明，无论是针对HJ117×Hobbit的RIL群体、HJ17×中黄13的RIL群体、HJ117×齐黄34的RIL群体，还是针对HJ117×徐豆16的RIL群体，使用本发明的引物对SNP位点Chr20_25619957_A_G位点分型，和蛋白含量对应的可解释的遗传变异率在41.87％-66.31％，说明Chr20_25619957_A_G是与大豆蛋白含量相关的SNP分子标记，可用于鉴定或辅助鉴定大豆蛋白含量，可用于大豆蛋白含量品种的筛选，可用于大豆分子标记辅助育种，可用于高蛋白大豆的选育和培育。
附图说明
图1为本发明实施例1中HJ117为母本的后代群体蛋白性状的GWAS分析结果图。
图2为本发明实施例2中HJ117×Hobbit的RIL群体蛋白正态分布及标记选择效率图。
图3为本发明实施例2中HJ117×齐黄34的RIL群体蛋白正态分布及标记选择效率图。
图4为本发明实施例2中HJ117×中黄13的RIL群体蛋白正态分布及标记选择效率图。
图5为本发明实施例2中HJ117×徐豆16的RIL群体蛋白正态分布及标记选择效率图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，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。
下述实施例中使用的大豆品种HJ117记载于非专利文献“郭静文，史晓蕾，刘茜，赵青松，邸锐，刘兵强，闫龙，王凤敏，张孟臣，赵宝华，杨春燕.基于转录组测序技术挖掘大豆蛋白质合成相关基因.2019年01期”，大豆品种Hobbit记载于非专利文献“李灿东，郭泰，王志新，郑伟，张振宇，郭美玲，刘忠堂.美国矮秆大豆hobbit资源利用及合98—1667的选育.2014年第7期”，大豆品种中黄13(国审豆2001008)、齐黄34(国审豆2013009)、徐豆16(国审豆2009020)为已审定品种，公众可以从河北省农林科学院粮油作物研究所(即申请人处)获得，以重复本申请实验。
实施例1、分子标记的获得与相关检测体系的构建
一、分子标记的获得
利用大豆品种HJ117为母本，与5～10品种进行杂交形成1000个左右后代的RIL群体材料，通过简化基因组测序的方法(SLAF)获得不同家系的多态性。进一步通过GWAS的方法对这1000个家系的蛋白含量进行GWAS定位分析，结果见图，共定位到两个显著的位点，其中在20号染色体上P值最小的位点是Chr20_25619957，为1.25E-11，变异类型为A/G变异，其中A为增效基因型，在此将该功能位点命名为Chr20_25619957_A_G。
Chr20_25619957_A_G是大豆基因组内的一个二等位多态性的SNP位点，位于20号染色体上，具体为SEQ ID No.1的第210位，核苷酸种类为G或A(以字母R表示)。
二、分子标记相关引物的设计
根据SNP位点的位置，在基因组上将上下游各30bp的序列提取出来，根据序列使用“dCAPS Finder”程序(http://helix.wustl.edu/dcaps/dcaps.html)设计dCAPS引物(Neffet al.,2002)，在SNP位置附近引入单核苷酸错配，使得限制内切酶在扩增的PCR产物中对以其中一亲本为模板扩增的序列之一产生识别位点(Li et al.,2012)。
针对SNP位点Chr20_25619957_A_G，具体使用的引物为F和R，序列如下:
F(前引物)：5’-CGCAAGAGGGGTAAGGCAAT-3’(如SEQ ID No.2所示)；
R(后引物)：5’-AGTTGCATAGAGGTGTTTATGGATGATTGTA-3’(如SEQ ID No.3所示)。
使用的内切酶是RsaI，RsaI的识别位点为GTAC。当Chr20_25619957_A_G的核苷酸种类为G时，SEQ ID No.1的第210-213位为GTAC，可被RsaI识别并酶切；当Chr20_25619957_A_G的核苷酸种类为A时，SEQ ID No.1的第210-23位为ATAC，不能被RsaI识别。
三、分子标记检测体系的构建
构建分子标记检测体系如下：
提取待测大豆的基因组DNA，以F和R组成的引物对进行PCR扩增，PCR的反应体系和程序如表1所示：
表1 PCR反应体系
成分 用量
10×Ex Tag HS buffer 2.5μL
0.2mM dNTP 2.0μL
Template 1.0μL
Primer-F(10μM) 0.5μL
Primer-R(10μM) 0.5μL
Ex Taq HS 0.2μL
ddH<sub>2</sub>O 18.3μL
Total 25μL
PCR反应程序：95℃2min，95℃30s，53℃30s，72℃30s，72℃10min，16℃延长，共30cycles。
扩增的PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳进行检测，有单一性条带的产物以RsaI酶切检测。使用的内切酶体系见表2：
表2酶切体系
成分 用量
10×NEB Buffer 2.5μL
限制性内切酶 1.0μL
PCR产物 10μL
ddH<sub>2</sub>O 11.5μL
Total 25μL
在酶的工作温度下酶切30min，然后在3％琼脂糖凝胶电泳中检测消化产物，并在凝胶成像系统中观察结果：消化产物中条带大小不变，仍为241bp，表明待测大豆的SNP位点Chr20_25619957_A_G的基因型为AA，即待测大豆为AA型家系；消化产物中条带大小变小，最大条带为209bp，表明待测大豆的SNP位点Chr20_25619957_A_G的基因型为GG，即待测大豆为GG型家系。
实施例2、分子标记相关片段或引物在鉴定待测大豆蛋白质含量中的应用
为了进一步证实标记Chr20_25619957后代选择高蛋白材料中的效应。随机选用4个RIL(Recombinant Inbred Lines)群体，分别为HJ117×Hobbit的RIL群体、HJ17×中黄13的RIL群体、HJ117×齐黄34的RIL群体和HJ117×徐豆16的RIL群体进行蛋白含量增效验证，具体如下：
一、鉴定HJ117×Hobbit的RIL群体的蛋白含量增效情况
实验材料为以HJ117为母本，以Hobbit为父本杂交，之后选F2群体的个体多代自交产生HJ117×Hobbit的RIL群体，群体中每个株系都是相对纯合的。在HJ117×Hobbit的RIL群体中选145个随机家系进行如下实验：
1、测定待测大豆的蛋白含量
测定145个随机家系的蛋白含量采用近红外分析仪进行测定，结果见表3的第2列。
在HJ117×Hobbit的RIL群体中，145个随机家系的蛋白百分含量分布符合正态分布(见图2的A图)，群体的变异范围在46.30±3.31％之间，说明蛋白含量由多基因控制。
2、标记Chr20_25619957_A_G的测定
以实施例1中第三部分构建的分子标记检测体系对HJ117×Hobbit的RIL群体中的上述145个随机家系以及亲本HJ117和Hobbit进行检测，具体大豆蛋白含量与Chr20_25619957_A_G的基因型的对应关系见表3：
表3待测大豆分子标记检测结果
Figure BDA0003423726780000061
Figure BDA0003423726780000071
Figure BDA0003423726780000081
Figure BDA0003423726780000091
Figure BDA0003423726780000101
Chr20_25619957_A_G标记对这些家系进行分型的结果见图2的B图，显示AA和GG型家系的平均蛋白含量分别为47.79％和45.02％，该标记在群体中可解释的遗传变异率为41.87％，AA型家系的平均蛋白含量显著高于GG型家系的平均蛋白含量(P＜0.05)。表明利用该标记在该群体中可以有效提高选择高蛋白家系选出的效率。
二、鉴定HJ117×齐黄34的RIL群体的蛋白含量增效情况
实验材料为以HJ117为母本，以齐黄34为父本杂交，之后选F2群体的个体多代自交产生HJ117×齐黄34的RIL群体，群体中每个株系都是相对纯合的。在HJ117×齐黄34的RIL群体中选160个随机家系进行如下实验：
1、测定待测大豆的蛋白含量
测定160个随机家系的蛋白含量采用近红外分析仪进行测定，结果见表4的第2列。
在HJ117×齐黄34的RIL群体中，160个随机家系的蛋白百分含量分布符合正态分布(见图3的A图)，群体的变异范围在46.68±2.40％之间，说明蛋白含量由多基因控制。
2、标记Chr20_25619957_A_G的测定
以实施例1中第三部分构建的分子标记检测体系对HJ117×齐黄34的RIL群体中的上述160个随机家系以及亲本HJ117和齐黄34进行检测，具体大豆蛋白含量与Chr20_25619957_A_G的基因型的对应关系见表4：
表4待测大豆分子标记检测结果
Figure BDA0003423726780000111
Figure BDA0003423726780000121
Figure BDA0003423726780000131
Figure BDA0003423726780000141
Figure BDA0003423726780000151
Chr20_25619957_A_G标记对这些家系进行分型的结果见图3的B图，显示AA和GG型家系的平均蛋白含量分别为48.23％和45.04％，该标记在群体中可解释的遗传变异率为66.31％，AA型家系的平均蛋白含量显著高于GG型家系的平均蛋白含量(P＜0.05)。表明利用该标记在该群体中可以有效提高选择高蛋白家系选出的效率。
三、鉴定HJ117×中黄13的RIL群体的蛋白含量增效情况
实验材料为以HJ117为母本，以中黄13为父本杂交，之后选F2群体的个体多代自交产生HJ117×中黄13的RIL群体，群体中每个株系都是相对纯合的。在HJ117×中黄13的RIL群体中选156个随机家系进行如下实验：
1、测定待测大豆的蛋白含量
测定156个随机家系的蛋白含量采用近红外分析仪进行测定，结果见表5的第2列。
在HJ117×中黄13的RIL群体中，156个随机家系的蛋白百分含量分布符合正态分布(见图4的A图)，群体的变异范围在46.23±3.06％之间，说明蛋白含量由多基因控制。
2、标记Chr20_25619957_A_G的测定
以实施例1中第三部分构建的分子标记检测体系对HJ117×中黄13的RIL群体中的上述156个随机家系以及亲本HJ117和中黄13进行检测，具体大豆蛋白含量与Chr20_25619957_A_G的基因型的对应关系见表5：
表5待测大豆分子标记检测结果
Figure BDA0003423726780000152
Figure BDA0003423726780000161
Figure BDA0003423726780000171
Figure BDA0003423726780000181
Figure BDA0003423726780000191
Chr20_25619957_A_G标记对这些家系进行分型的结果见图4的B图，显示AA和GG型家系的平均蛋白含量分别为47.89％和44.95％，该标记在群体中可解释的遗传变异率为48.00％，AA型家系的平均蛋白含量显著高于GG型家系的平均蛋白含量(P＜0.05)。表明利用该标记在该群体中可以有效提高选择高蛋白家系选出的效率。
四、鉴定HJ117×徐豆16的RIL群体的蛋白含量增效情况
实验材料为以HJ117为母本，以徐豆16为父本杂交，之后选F2群体的个体多代自交产生HJ117×徐豆的RIL群体，群体中每个株系都是相对纯合的。在HJ117×徐豆16的RIL群体中选163个随机家系进行如下实验：
1、测定待测大豆的蛋白含量
测定180个随机家系的蛋白含量采用近红外分析仪进行测定，结果见表6的第2列。
在HJ117×徐豆16的RIL群体中，180个随机家系的蛋白百分含量分布符合正态分布(见图5的A图)，群体的变异范围在46.32±2.82％之间，说明蛋白含量由多基因控制。
2、标记Chr20_25619957_A_G的测定
以实施例1中第三部分构建的分子标记检测体系对HJ117×徐豆16的RIL群体中的上述180个随机家系以及亲本HJ117和徐豆16进行检测，具体大豆蛋白含量与Chr20_25619957_A_G的基因型的对应关系见表6：
表6待测大豆分子标记检测结果
Figure BDA0003423726780000201
Figure BDA0003423726780000211
Figure BDA0003423726780000221
Figure BDA0003423726780000231
Figure BDA0003423726780000241
Chr20_25619957_A_G标记对这些家系进行分型的结果见图5的B图，显示AA和GG型家系的平均蛋白含量分别为48.13％和44.66％，该标记在群体中可解释的遗传变异率为61.63％，AA型家系的平均蛋白含量显著高于GG型家系的平均蛋白含量(P＜0.05)。表明利用该标记在该群体中可以有效提高选择高蛋白家系选出的效率。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。
序列表
<110> 河北省农林科学院粮油作物研究所
<120> 鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用
<130> GNCSY212829
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 241
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
cgcaagaggg gtaaggcaat tgtgaaataa catctatttt tgcagggtct acctctatgc 60
ccctactgga aatgatatgc cctaaaacta taccttgttc taccatgaag tgacattttt 120
caaaattcag cacaaggtta gtttcaatgc atctactaag aactctatcc agactatcca 180
aacatgcatc aaaagaggat ccataaacar taaaatcatc cataaacacc tctatgcaac 240
t 241
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
cgcaagaggg gtaaggcaat 20
<210> 3
<211> 31
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
agttgcatag aggtgtttat ggatgattgt a 31

Claims (7)

1.检测大豆基因组中SNP的多态性或基因型的物质在A1-A3中的任一种应用，其特征在于，所述SNP为Chr20_25619957_A_G，为SEQ ID No.1第210位核苷酸，其核苷酸种类为A或G；
A1、在鉴定大豆蛋白含量中的应用；
A2、在制备鉴定大豆蛋白含量产品中的应用；
A3、在高蛋白大豆育种中的应用或在制备高蛋白大豆育种产品中的应用；
所述大豆属于HJ117×Hobbit的RIL群体、HJ117×中黄13的RIL群体、HJ117×齐黄34的RIL群体或HJ117×徐豆16的RIL群体。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述物质为下述任一种：
D1）所述物质含有扩增包括所述SNP在内的大豆基因组DNA片段的PCR引物；
D2）所述物质为含有D1）所述PCR引物的PCR试剂；
D3）所述物质为含有D1）所述PCR引物或D2）所述PCR试剂的试剂盒；
D4）所述物质含有D1）所述PCR引物和限制性内切酶RsaI；
D5）所述物质为含有D2）所述PCR试剂和限制性内切酶RsaI的试剂。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述PCR引物为扩增SEQID No.1所示DNA片段的引物对。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述引物对由P1和P2组成；所述P1为SEQID No.2所示的单链DNA，所述P2为SEQ ID No.3所示的单链DNA。
5.检测大豆基因组中权利要求1中所述的SNP的基因型的方法，其特征在于：为如下Ⅰ或Ⅱ：
Ⅰ、包括如下K1）和K2）：
K1）以待测大豆的基因组DNA为模板，采用权利要求3中所述的引物对进行PCR扩增得到PCR产物；
K2）检测步骤K1）得到的PCR产物，根据所述PCR产物确定待测大豆所述SNP的基因型：
所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸只为G的所述待测大豆的基因型为GG；所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸只为A的所述待测大豆的基因型为AA；
Ⅱ、包括如下L1）和L2）：
L1）以待测大豆基因组DNA为模板，采用权利要求4中所述的P1和权利要求4中所述的P2组成的引物对进行PCR扩增得到PCR产物；
L2）下述L21）或L22）：
L21）以RsaI酶切步骤L1）所得的PCR产物，检测酶切产物的大小，根据所述酶切产物的大小确定待测大豆所述SNP的基因型：
所述酶切产物只为241bp的DNA片段的所述待测大豆的基因型为AA；所述酶切产物只为209bp的DNA片段和32bp的DNA片段的所述待测大豆的基因型为GG；
L22）检测步骤L1）得到的PCR产物的序列，根据所述序列确定待测大豆所述SNP的基因型：
所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸只为G的所述待测大豆的基因型为GG；所述PCR产物对应SEQ ID No.1第210位的核苷酸只为A的所述待测大豆的基因型为AA。
6.鉴定大豆蛋白含量的方法，其特征在于，以权利要求5的方法检测待测大豆基因型，根据待测大豆的基因型鉴定大豆的蛋白含量；基因型为AA的待测大豆蛋白含量高于基因型为GG的待测大豆蛋白含量；
所述大豆属于HJ117×Hobbit的RIL群体、HJ117×中黄13的RIL群体、HJ117×齐黄34的RIL群体或HJ117×徐豆16的RIL群体。
7.高蛋白大豆育种的方法，其特征在于：以权利要求5的方法检测待测大豆基因型，选择基因型为AA的大豆作为亲本进行育种；
所述大豆属于HJ117×Hobbit的RIL群体、HJ117×中黄13的RIL群体、HJ117×齐黄34的RIL群体或HJ117×徐豆16的RIL群体。
CN202111572469.9A 2021-12-21 2021-12-21 鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用 Active CN114107551B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111572469.9A CN114107551B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111572469.9A CN114107551B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114107551A CN114107551A (zh) 2022-03-01
CN114107551B true CN114107551B (zh) 2023-03-14

Family

ID=80362432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111572469.9A Active CN114107551B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114107551B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117512173B (zh) * 2023-11-24 2024-05-17 安徽农业大学 一种与大豆蛋白含量相关的caps分子标记、引物、试剂盒及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101801992A (zh) * 2007-05-31 2010-08-11 孟山都技术公司 大豆多态性与基因分型方法
CN113322339A (zh) * 2021-05-27 2021-08-31 东北农业大学 一种大豆高蛋白含量相关的分子标记和鉴定高蛋白含量大豆的方法
CN113795597A (zh) * 2021-02-08 2021-12-14 中国农业科学院作物科学研究所 一种大豆snp分型检测芯片及其在分子育种与基础研究中的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101801992A (zh) * 2007-05-31 2010-08-11 孟山都技术公司 大豆多态性与基因分型方法
CN113795597A (zh) * 2021-02-08 2021-12-14 中国农业科学院作物科学研究所 一种大豆snp分型检测芯片及其在分子育种与基础研究中的应用
CN113322339A (zh) * 2021-05-27 2021-08-31 东北农业大学 一种大豆高蛋白含量相关的分子标记和鉴定高蛋白含量大豆的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Glycine max strain Williams 82 clone GM_WBa0054D13, complete sequence;Grimwood，J.;《GenBank》;20090312;第1页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114107551A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bernardo et al. Single nucleotide polymorphism in wheat chromosome region harboring Fhb1 for Fusarium head blight resistance
CN108754017B (zh) 一种辅助检测大豆油脂含量高低的caps标记及其应用
Hwang et al. Functional characterization of watermelon (Citrullus lanatus L.) EST–SSR by gel electrophoresis and high resolution melting analysis
Galasso et al. h-TBP: an approach based on intron-length polymorphism for the rapid isolation and characterization of the multiple members of the β-tubulin gene family in Camelina sativa (L.) Crantz
CN111321241B (zh) 一种小麦千粒重和粒长基因TaGS3-4A的分子标记及其应用
CN109688805B (zh) 产生灰叶斑病抗性玉蜀黍的方法
CN114107551B (zh) 鉴别或辅助鉴别大豆蛋白含量的分子标记及其应用
Gupta et al. Development of a panel of unigene-derived polymorphic EST–SSR markers in lentil using public database information
Sarkar et al. Screening for phosphorus (P) tolerance and validation of Pup-1 linked markers in indica rice
CN105112523B (zh) 基于大白菜全基因组序列开发的ssr核心引物组及应用
Pal et al. Identification of microsatellite markers for differentiating some Basmati and non-Basmati rice varieties
WO2023126875A9 (en) Compositions and methods for producing high-protein soybean plants
CN114317798B (zh) 一种大豆蛋白含量相关的分子标记及其应用
Jangra et al. Promising versions of a commercial pearl millet hybrid for terminal drought tolerance identified through MAS
CN112430681B (zh) 鉴定小麦株高和产量性状的分子标记及其应用
Chikkaswamy et al. Evaluation of genetic diversity in mulberry varieties using molecular markers
CN111635957B (zh) 一种检测小麦抗条锈病qtl的分子标记及其在抗病育种中的应用
CN113774154A (zh) 一种筛选牛体高变异相关分子标记的方法及其应用
Ya-Ping et al. Screening and application of EST-based PCR markers specific to individual chromosomes of Haynaldia villosa
CN114292941B (zh) 鉴别或辅助鉴别大豆油分含量的分子标记及其应用
CN116024368B (zh) 与大豆株高主效基因位点紧密连锁的分子标记及用途
CN110484651B (zh) 一种小麦产量相关基因TaNRT2-6D中的分子标记及其应用
Tuong et al. Analysis of Powdery Mildew Resistant Characteristic and Genetic Relationship of Cultivated Soybean, Glycine max, in Vietnam for Parental Selection
Verma et al. Biochemical screening for trypsin inhibitor factors and morphomolecular characterization of soybean (Glycine max L. Merr.)
KR102524050B1 (ko) 다래의 성 판별용 분자마커 및 이의 용도

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant