CN117551811A - 检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用 - Google Patents

检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN117551811A
CN117551811A CN202311858291.3A CN202311858291A CN117551811A CN 117551811 A CN117551811 A CN 117551811A CN 202311858291 A CN202311858291 A CN 202311858291A CN 117551811 A CN117551811 A CN 117551811A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cierf4
watermelon peel
genotype
watermelon
hardness
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.)
Pending
Application number
CN202311858291.3A
Other languages
English (en)
Inventor
薛丽芳
邓云
路梦雪
楚箫
张兴平
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.)
Youmeng Biotechnology Weifang Co ltd
Institute Of Modern Agriculture Peking University
Original Assignee
Youmeng Biotechnology Weifang Co ltd
Institute Of Modern Agriculture Peking University
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 Youmeng Biotechnology Weifang Co ltd, Institute Of Modern Agriculture Peking University filed Critical Youmeng Biotechnology Weifang Co ltd
Priority to CN202311858291.3A priority Critical patent/CN117551811A/zh
Publication of CN117551811A publication Critical patent/CN117551811A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6858Allele-specific amplification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87Re-use of by-products of food processing for fodder production

Landscapes

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

Abstract

本发明提供了一种检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用。其中,引物组合包括如SEQ ID No:1所示的上游内引物、如SEQ ID No:2所示的下游内引物、如SEQ ID No:3所示的下游外引物和如SEQ ID No:4所示的上游外引物。利用本申请的用于检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的引物组合,通过简单PCR扩增对西瓜CIERF4基因型分型,可准确辅助选择西瓜果皮硬度育种过程中回交和自交后代的目标基因型,检测特异性强,结果易读,成本低廉,可为西瓜商业育种提供一种快速筛选的工具,推动基因CIERF4在西瓜果皮硬度性状改良中的高效应用。

Description

检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用
技术领域
本发明涉及分子标记技术领域,具体而言,涉及一种检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用。
背景技术
耐裂性是西瓜品种的一个重要性状,不耐裂的西瓜品种在果实发育中后期和采摘后容易裂果,导致丧失商品价值,从而造成经济损失,因此选育耐裂性好的品种是西瓜育种的一个重要指标。
对西瓜裂果性状的研究表明(程瑞等,苏梦系列西瓜果皮硬度相关性状分析,2021),裂果为数量性状,受果皮显微结构、内含物含量等因素影响,其中不同耐裂性西瓜品种果皮硬度存在明显差异,果皮硬度大的品种耐裂性更好,因此,西瓜果皮硬度与耐裂性显著正相关,可作为评价西瓜耐裂性的主要指标。CIERF4基因是影响西瓜果皮硬度的关键基因,和耐裂的西瓜相比,易裂果西瓜中CIERF4基因编码区存在一个碱基突变和11bp的片段缺失,从而导致移码基因翻译提前终止。基于CIERF4基因碱基突变和插入缺失而开发的KASP标记,由于依赖特定荧光通道仪器和专用高保真聚合酶,仪器和试剂的昂贵导致该基因的标记在育种实践中应用并不多。
双向等位基因特异性PCR(Bi-directional PCR amplification of specificalleles,Bi-PASA),即在一个PCR反应体系里可同时检测两对引物扩增的等位基因片段,是一种操作简单的等位基因分型方法。但常用的Bi-PASA特异引物在设计过程中,会人为的引入错配碱基来增强等位基因产物特异性,这需要多对引物组合和合适的引物浓度匹配,甚至依赖高保真DNA聚合酶,这对于Bi-PASA引物的利用造成了一定局限性,因而,如何提供一种更简单的Bi-PASA引物利用方法,对促进西瓜基因检测的应用具有一定的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用,以解决现有技术中检测西瓜果皮硬度候选基因成本过高的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4基因型的引物组合,该引物组合包括如SEQ ID No:1所示的上游内引物、如SEQ IDNo:2所示的下游内引物、如SEQ ID No:3所示的下游外引物和如SEQ ID No:4所示的上游外引物。
为了实现上述目的,根据本发明的第二个方面,提供了一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的试剂盒,该试剂盒包括上述引物组合。
进一步地,上述试剂盒中还包括PCR扩增缓冲液。
进一步地,上述的试剂盒中还包括DNA聚合酶。
为了实现上述目的,根据本发明的第三个方面,提供了一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的方法,该方法包括:提取西瓜植株的基因组DNA;以西瓜植株的基因组DNA为模板,利用上述的检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的引物组合或上述的试剂盒进行PCR扩增,获得PCR扩增产物;对PCR扩增产物进行电泳检测,根据检测结果判断西瓜植株的基因组DNA中的西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型。
进一步地,西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型的判断标准为:当PCR扩增产物存在一条长为156bp的条带和一条长为466bp的条带或只存在一条长为156bp的条带时,西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为aa基因型;当PCR扩增产物存在一条长为328bp的条带和一条长为455bp的条带或只存在一条长为328bp的条带时,西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为bb基因型;当PCR扩增产物存在一条长为156bp的条带、一条长为328bp的条带和一条长大于400bp的条带或存在一条长为156bp的条带和一条长为328bp的条带时,西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为ab基因型。
进一步地,PCR扩增的程序为:95℃预变性2min;95℃变性30s,55-58℃退火30s,72℃延伸30s,35个循环;72℃终延伸2min;12℃保存。
为了实现上述目的,根据本发明的第四个方面,提供了一种判断西瓜果皮硬度的方法,该方法包括:利用上述的方法对西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型进行检测;以西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型判断西瓜果皮为易裂或耐裂。
进一步地,西瓜果皮硬度的判断标准为:当西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为aa时,西瓜果皮为耐裂;当西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为bb或ab时,西瓜果皮为易裂。
为了实现上述目的,根据本发明的第五个方面,提供了一种上述的引物组合,或上述的试剂盒,或上述的检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的方法,或上述的判断西瓜果皮硬度的方法在西瓜果皮硬度检测中的应用。
应用本发明的技术方案,利用本申请的用于检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的引物组合,通过简单PCR扩增对西瓜CIERF4基因型分型,可准确辅助选择西瓜果皮硬度育种过程中回交和自交后代的目标基因型,检测特异性强,结果易读,成本低廉,可为西瓜商业育种提供一种快速筛选的工具,推动基因CIERF4在西瓜果皮硬度性状改良中的高效应用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本申请实施例2中Bi-PASA标记引物设计示意图;
图2示出了本申请实施例2中不同引物组合在西瓜材料中的PCR扩增结果图;
图3示出了本申请实施例3中Bi-PASA标记引物组合3对不同基因型生物西瓜材料的PCR扩增结果图;
图4示出了本申请实施例4中F2代的亲本果实表型;
图5示出了本申请实施例4中Bi-PASA标记引物组合3在F2代分离群体中部分单株的PCR扩增结果图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所提到的,目前常用的研究SNP基因分型的主流方法竞争性等位基因特异性PCR分型技术(Kompetitive allele specific PCR,KASP),由于其依赖于特定荧光通道仪器和专用高保真聚合酶,检测成本高,对引物设计要求严,导致该方法在育种中应用较少。因而,本申请欲提出一种成本较低、操作简单,能够较广泛进行育种应用的基因分型方法。
本发明的第一种典型的实施方式中,提供了一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4基因型的引物组合,引物组合包括如SEQ ID No:1所示的上游内引物、如SEQ ID No:2所示的下游内引物、如SEQ ID No:3所示的下游外引物和如SEQ ID No:4所示的上游外引物。上述引物组合不仅引入了基因CIERF4的突变碱基,而且还覆盖了基因CIERF4的缺失片段。
SEQ ID No:1(Fruit rind-F1):TTGACGATCCTTTCTTCGATCT。
SEQ ID No:2(Fruit rind-R2):ATCGGGGAAGATCGTCAAT。
SEQ ID No:3(Fruit rind-R1):CTCTGTAAGCGAAACAATCAGAC。
SEQ ID No:4(Fruit rind-F2):AAGAAATCCAGAATTTGGTTAGG。
上述引物用于进行双向等位基因特异性PCR检测,该种PCR检测方法通过在一个位点的两侧分别设计一对外引物和一对内引物,两对引物可以两两结合,在一个PCR反应体系里可同时检测两对引物扩增的等位基因片段,通过不同引物结合后的不同片段大小来进行基因型判定。本申请提供了一组能够进行西瓜果皮硬度候选基因CIERF4双向等位基因特异性PCR检测的引物,提供了一种成本较低的、更为简单的基因型确定的应用可能。
本发明的第二种典型的实施方式中,提供了一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的试剂盒,试剂盒包括上述的引物组合。利用带有上述引物组合的试剂盒,能够较为简便的进行西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的检测。
在一种优选的实施例中,试剂盒中还包括PCR扩增缓冲液和DNA聚合酶。
本发明的第三种典型的实施方式中,提供了一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的方法,方法包括:提取西瓜植株的基因组DNA;以西瓜植株的基因组DNA为模板,利用上述的检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的引物组合或上述的试剂盒进行PCR扩增,获得PCR扩增产物;对PCR扩增产物进行电泳检测,根据检测结果判断西瓜植株的基因组DNA中的西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型。
利用上述的引物或试剂盒,对待检测的西瓜植株的基因组DNA进行PCR扩增,将获得的扩增产物进行电泳检测,以判断待检测西瓜植株的基因型情况。
由于西瓜果皮硬度候选基因CIERF4存在结构变异,在一种优选的实施例中,基因CIERF4的基因型的判断标准为:当PCR扩增产物存在一条长为156bp的条带和一条长为466bp的条带或只存在一条长为156bp的条带时,基因CIERF4的基因型为aa基因型;当PCR扩增产物存在一条长为328bp的条带和一条长为455bp的条带或只存在一条长为328bp的条带时,基因CIERF4的基因型为bb基因型;当PCR扩增产物同时存在一条长为156bp、一条长为328bp的条带和一条大于400bp条带或同时存在一条长为156bp和一条长为328bp的条带时,基因CIERF4的基因型为ab基因型;其中,aa基因型表示西瓜果皮硬度大,果皮耐裂,bb基因型和ab基因型表示西瓜果皮硬度小,果皮易裂。
由于扩增不平衡现象(模板竞争)会导致外引物扩增效率低甚至没有产物,进而电泳检测扩增产物所得的外引物扩增片段(455bp或466bp)会表现较暗甚至不显示,但在本发明中两侧外引物扩增片段不作为基因型判定的主条带,而两条内引物结合表型为引物二聚体,只有两条内引物分别与外引物扩增的片段为特异扩增,是基因型判定的主条带,因此只要有156bp或328bp的目标片段显示就不会影响基因分型的检测结果。
在一种优选的实施例中,PCR扩增的程序为:95℃预变性2min;95℃变性30s,55-58℃退火30s,72℃延伸30s,35个循环;72℃终延伸2min;12℃保存。
本发明的第四种典型的实施方式中,提供了一种判断西瓜果皮硬度的方法,方法包括:利用上述的方法对西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型进行检测;以西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型判断西瓜果皮为易裂或耐裂。由于西瓜果皮硬度候选基因CIERF4与西瓜的耐裂性存在显著的相关性,因而通过该硬度基因的基因型对西瓜的耐裂型进行判断。
在一种优选的实施例中,西瓜果皮硬度的判断标准为:当西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为aa时,西瓜果皮为耐裂;当西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为bb或ab时,西瓜果皮为易裂。
本发明的第五种典型的实施方式中,提供了上述的引物组合,或上述的试剂盒,或上述的检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的方法,或上述的判断西瓜果皮硬度的方法在西瓜果皮硬度检测中的应用。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1西瓜CIERF4基因位点差异分析和验证
基于前人对西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的定位研究,通过测序比对易裂果西瓜自交系W1、W3和耐裂果西瓜自交系W2、W4(本发明提及西瓜材料均由北京大学现代农业研究院提供)中基因CIERF4序列,结果发现:与耐裂果的西瓜相比,易裂果西瓜在CIERF4基因上存在一个碱基的突变和11bp的缺失,与前人的研究结果一致。
扩增得到的CIERF4基因序列全长如SEQ ID NO:5和6所示,其中,下述序列中带下划线的字母为突变碱基,小写字母表示缺失的碱基。
SEQ ID NO:5:易裂果西瓜CIERF4基因序列全长
ATGGAAGATCCTCTTCACAGATTCCAGTTTCATTCTCAATCTTCATCTTCTTCTTCATCAGATATCAAAAATTGCATCAAAGAAAAAAACTCCAAGAAAGTTAAACTCGAAAACGACGGCAAACATCCTACCTATCGCGGCGTTCGAATGCGACAATGGGGAAAATGGGTTTCCGAAATCAGAGAACCAAAGAAGAAATCCAGAATTTGGTTAGGCACATTTTCCACGCCGGAAATGGCCGCCAGAGCTCACGACGTCGCCGCCAGAACTATCAAAGGTCATTCCGCTTACCTTAATTTCCCTGAATTAGCTCATCGTCTCCCTCGTCCTGCTAGTTCTTCTCCTAAAGACATTCGAGCCGCCGCCGCTAAAGCCGCTTCGTTTTCCACTAATAATCTTCTCGATTCCACTCACGATGATGATCTCAACTCCGCCGCCAAATCTGACCTCAATCTCAATCGCTCCCCTTCCTCCGCCGTTGCTGCCAAATCCTCCGGTGAAATTGACGATCTTCCCCGATCTGTTCCTTGA。
SEQ ID NO:6:耐裂果西瓜CIERF4基因序列全长
ATGGAAGATCCTCTTCACAGATTCCAGTTTCATTCTCAATCTTCATCTTCTTCTTCATCAGATATCAAAAATTGCATCAAAGAAAAAAACTCCAAGAAAGTTAAACTCGAAAACGACGGCAAACATCCTACCTATCGCGGCGTTCGAATGCGACAATGGGGAAAATGGGTTTCCGAAATCAGAGAACCAAAGAAGAAATCCAGAATTTGGTTAGGCACATTTTCCACGCCGGAAATGGCCGCCAGAGCTCACGACGTCGCCGCCAGAACTATCAAAGGTCATTCCGCTTACCTTAATTTCCCTGAATTAGCTCATCGTCTCCCTCGTCCTGCTAGTTCTTCTCCTAAAGACATTCGAGCCGCCGCCGCTAAAGCCGCTTCGTTTTCCACTAATAATCTTCTCGATTCCACTCACGATGATGATCTCAACTCCGCCGCCAAATCTGACCTCAATCTCAATCGCTCCCCTTCCTCCGCCGTTGCTGCCAAATCCTCCGGTGAAATTGACGATCCTttcttcgatctCCCCGATCTGTTCCTTGATGATCCCAATCATCAAATTGATACATTCTGTTTCTCCCAATTTCTCCCTATTGACGGTTTCGACTCTGTTTTTACACTGCCGCCGTCGCCGCCGTCTGATTGTTTCGCTTACAGAGGTAGCCTACTCTAG。
实施例2设计西瓜果皮硬度候选基因CIERF4差异位点的Bi-PASA标记引物
根据对易裂果和耐裂果西瓜品种CIERF4基因的测序结果,在基因碱基突变和缺失位点附近设计外引物和内引物(如图1所示),共设计4组相关引物组合,如图2所示,以同一组具有不同裂果性的西瓜材料作样品对引物结合特异性及扩增效率进行筛选,最终得到组合3(即SEQ ID NO:1-4所示的引物序列)。
其中,组合1的上游内引物序列如SEQ ID No:1所示:TTGACGATCCTTTCTTCGATCT,将其命名为Fruit rind-F1;下游内引物序列如SEQ ID No:7所示:CGGGGAACAGCGTCAATTT,将其命名为Fruit rind-R2-1;下游外引物序列如SEQ ID No:3所示:CTCTGTAAGCGAAACAATCAGAC,将其命名为Fruit rind-R1;上游外引物序列如SEQ ID No:4所示:AAGAAATCCAGAATTTGGTTAGG,将其命名为Fruit rind-F2。
组合2的上游内引物序列如SEQ ID No:1所示:TTGACGATCCTTTCTTCGATCT,将其命名为Fruit rind-F1;下游内引物序列如SEQ ID No:9所示:CGGGGAAGATCGTCAATTT,将其命名为Fruit rind-R2-2;下游外引物序列如SEQ ID No:3所示:CTCTGTAAGCGAAACAATCAGAC,将其命名为Fruit rind-R1;上游外引物序列如SEQ ID No:8所示:CCGCCAGAACTATCAAAGGT,将其命名为Fruit rind-F2-2。
组合3的上游内引物序列如SEQ ID No:1所示:TTGACGATCCTTTCTTCGATCT,将其命名为Fruit rind-F1;下游内引物序列如SEQ ID No:2所示:ATCGGGGAAGATCGTCAAT,将其命名为Fruit rind-R2;下游外引物序列如SEQ ID No:3所示:CTCTGTAAGCGAAACAATCAGAC,将其命名为Fruit rind-R1;上游外引物序列如SEQ ID No:4所示:AAGAAATCCAGAATTTGGTTAGG,将其命名为Fruit rind-F2。
组合4的上游内引物序列如SEQ ID No:1所示:TTGACGATCCTTTCTTCGATCT,将其命名为Fruit rind-F1;下游内引物序列如SEQ ID No:10所示:ATCGGGGAATATCGTCAAT,将其命名为Fruit rind-R2-4;下游外引物序列如SEQ ID No:3所示:CTCTGTAAGCGAAACAATCAGAC,将其命名为Fruit rind-R1;上游外引物序列如SEQ ID No:8所示:CCGCCAGAACTATCAAAGGT,将其命名为Fruit rind-F2-2。
实施例3进行Bi-PASA标记检测西瓜CIERF4基因变异
对5个西瓜材料进行测试。分别为:W1(易裂)、W3(易裂)、W2(耐裂)、W4(耐裂)和W5(W1与W2的杂交一代)。利用实施例2中的特异性引物组合3进行标记,主要包括以下步骤:
(1)选取各待测西瓜品种3个单株的幼嫩叶片进行取样,利用CTAB法提取DNA备用;
(2)PCR扩增
PCR扩增使用的是诺唯赞的热启动Taq Mix,具体反应体系如下表1:
表1:
PCR扩增反应程序如下表2所示:
表2:
(3)最后扩增结束后,PCR产物选用1.5%琼脂糖凝胶电泳进行检测,利用凝胶成像仪进行拍照读带。电泳结果参考图3,其中W2与W4材料均扩增出了156+466bp左右的条带,为纯合aa基因型,表明为耐裂材料;W1与W3材料均扩增出了328+455bp左右的条带,为纯合bb基因型,表明为易裂材料;杂交种W5扩增出了同时含有156bp、328bp左右的清晰条带,为杂合ab基因型。通过以上结果可见表3,本标记方法使用的引物组可用以区分CIERF4基因型,且标记结果与性状表型一致。
表3Bi-PASA引物组在西瓜材料中的标记结果
需要注意的是,根据引物设计与PCR扩增原理,当体系中存在多组扩增产物时,由于扩增不平衡现象(模板竞争)会导致外引物扩增效率低甚至没有产物,所以在本PCR体系中外引物扩增片段(466bp/455bp)会表现较暗甚至不显示,但只要有其它目标片段显示就不会影响基因分型的检测结果。
实施例4利用实施例2中特异性引物组合3的Bi-PASA标记在F2代分离群体中进行标记检测
已知果皮耐裂性不同的父母本经测序检测CIERF4基因存在碱基突变和片段缺失,父本P1为易裂果自交系材料(北京大学现代农业研究院)基因型为CIERF4-bb,母本P2为耐裂果自交系材料(北京大学现代农业研究院)基因型为CIERF4-aa,表型如图4所示,图左为父本P1,图右为母本P2,其F1代材料表现为易裂果经检测为CIERF4-ab基因型。对F2代分离群体使用本实施例2中的Bi-PASA标记引物组合3进行检测。对F2代群体123个单株进行编号取样,每单株均剪取一片新鲜幼嫩叶片放入2mL离心管内保存。具体操作步骤同上述实施例3。
电泳结果图可参考图5,PCR完成后亲本P1、P2和子代分离群体的121个单株成功的扩增出了目标条带。通过统计可得,F2代分离群体中含有纯合aa基因型的单株共有24株,可鉴定为果皮耐裂单株,约占群体总数的20%;含有纯合bb基因型的共有37株,约占群体总数的30%,杂合ab基因型的单株共有60株,约占群体总数的50%,可鉴定为果皮易裂单株;卡方检验可得χ2=2.802<χ20.05,P=0.246。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:利用本申请的用于检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的引物组合,通过简单PCR扩增对西瓜进行CIERF4基因型分型,可准确辅助选择西瓜果皮硬度育种过程中回交和自交后代的目标基因型,检测特异性强,结果易读,成本低廉,可为西瓜商业育种提供一种快速筛选的工具,推动基因CIERF4在西瓜果皮硬度性状改良中的高效应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4基因型的引物组合,其特征在于,所述引物组合包括如SEQ ID No:1所示的上游内引物、如SEQ ID No:2所示的下游内引物、如SEQIDNo:3所示的下游外引物和如SEQ ID No:4所示的上游外引物。
2.一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括权利要求1所述的引物组合。
3.根据权利要求2所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒中还包括PCR扩增缓冲液。
4.根据权利要求3所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒中还包括DNA聚合酶。
5.一种检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的方法,其特征在于,所述方法包括:
提取西瓜植株的基因组DNA;
以所述西瓜植株的基因组DNA为模板,利用权利要求1所述的检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的引物组合或权利要求2-4中任一项所述的试剂盒进行PCR扩增,获得PCR扩增产物;
对所述PCR扩增产物进行电泳检测,根据检测结果判断所述西瓜植株的基因组DNA中的西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型的判断标准为:
当所述PCR扩增产物存在一条长为156bp的条带和一条长为466bp的条带或只存在一条长为156bp的条带时,所述西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为aa基因型;
当所述PCR扩增产物存在一条长为328bp的条带和一条长为455bp的条带或只存在一条长为328bp的条带时,所述西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为bb基因型;
当所述PCR扩增产物存在一条长为156bp的条带、一条长为328bp的条带和一条长大于400bp的条带或存在一条长为156bp的条带和一条长为328bp的条带时,所述西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为ab基因型。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述PCR扩增的程序为:95℃预变性2min;
95℃变性30s,55-58℃退火30s,72℃延伸30s,35个循环;72℃终延伸2min;12℃保存。
8.一种判断西瓜果皮硬度的方法,其特征在于,所述方法包括:
利用权利要求5-7中任一项所述的方法对所述西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型进行检测;
以所述西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型判断所述西瓜果皮为易裂或耐裂。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述西瓜果皮硬度的判断标准为:
当西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为aa时,所述西瓜果皮为耐裂;
当西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的基因型为bb或ab时,所述西瓜果皮为易裂。
10.权利要求1所述的引物组合,或权利要求2-4中任一项所述的试剂盒,或权利要求5-7中任一项所述的检测西瓜果皮硬度候选基因CIERF4的方法,或权利要求9或10所述的判断西瓜果皮硬度的方法在所述西瓜果皮硬度检测中的应用。
CN202311858291.3A 2023-12-29 2023-12-29 检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用 Pending CN117551811A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311858291.3A CN117551811A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311858291.3A CN117551811A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117551811A true CN117551811A (zh) 2024-02-13

Family

ID=89813011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311858291.3A Pending CN117551811A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117551811A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumari et al. Randomly amplified polymorphic DNA-a brief review
CN108893551B (zh) 一种检测花生高油酸含量的分子标记方法及应用
KR101095220B1 (ko) 배추 뿌리혹병 저항성 연관 분자표지 및 이의 용도
CN112662788B (zh) 与中国南方荷斯坦奶牛产奶性状相关的snp标记及其应用
Sawicki et al. A comparison of PCR-based markers for the molecular identification of Sphagnum species of the section Acutifolia
CN113528703A (zh) 水稻稻瘟病抗性基因Pid3-A4的KASP分子标记开发及其应用
KR102298723B1 (ko) 토마토 황화잎말림 바이러스 저항성 판별용 마커 및 이를 이용한 판별 방법
KR100842434B1 (ko) 인삼에서 유래된 ssr 프라이머 및 이의 용도
CN117551811A (zh) 检测西瓜果皮硬度候选基因的引物组合、试剂盒及其应用
CN109161605B (zh) 水稻抗稻瘟病基因Pi1的SNP分子标记的开发和应用
KR101745071B1 (ko) 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 snp 마커 및 이의 용도
CN109652579B (zh) 水稻抗稻瘟病基因Pi2的共显性分子标记及其检测方法与应用
KR20220087096A (ko) 고추 역병 저항성 판별용 프라이머 세트 및 이를 이용한 고추 역병 저항성 판별 방법
CN108642203B (zh) 与谷子茎粗性状相关的snp标记及其检测引物和应用
Singh et al. STMS marker for tagging high sugar genes in sugarcane
KR100769367B1 (ko) 기장에서 유래한 ssr 프라이머 및 이의 용도
CN109161606B (zh) 水稻抗稻瘟病基因Pi9的SNP分子标记的开发和应用
CN117230184B (zh) 基于飞行时间核酸质谱技术检测阿尔兹海默病基因的核酸组合及应用
CN114736981B (zh) 水稻抗稻瘟病基因Pi25的功能特异性PCR分子标记及其应用
CN115820872B (zh) 一种与麻黄鸡繁殖性状相关的分子标记及其应用
CN110747280B (zh) 与马寒冷适应性相关的te标记及其应用
CN108660240B (zh) 与谷子脖长性状相关的snp标记及其检测引物和应用
KR20220086527A (ko) 중국 접종배지 표고버섯 품종 판별용 caps 마커 및 이의 용도
CN116987815A (zh) 一种鉴定白菜型油菜叶缘裂刻的InDel分子标记及其应用
Badamsuren et al. Genetic diversity analysis of Mongolian native sheep and other sheep breeds based on microsatellite marker

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