[发明专利]一种筛选中等直链淀粉含量水稻的方法及其专用引物

说明书

技术领域

本发明涉及一种辅助筛选中等直链淀粉含量水稻的方法及其专用引物。

背景技术

水稻是世界上主要粮食作物之一。我国水稻播种面积为2800-3200万公顷，占全国粮食播种面积的27%；水稻单产水平达5.8-6.3吨/公顷，稻谷总产量为1.8-2.0亿吨，占粮食总产的39%（农业部， 2007中国农业发展报告，中国农业出版社，2008，pp6-11）。水稻生产在我国农业生产和农村经济发展中起着十分重要的作用，也是我国粮食安全、社会稳定和国民经济发展的基础。

随着生活水平的提高，人们对大米的要求不仅仅在于满足温饱，而对口感和营养提出了越来越高的要求。直链淀粉含量是指直链淀粉占精米粉干重的百分率，它是鉴定稻米品质的主要指标之一，它与米饭的胀性、柔软性、光泽度、粘性有密切关系。不同水稻品种直链淀粉含量相差较大，水稻直链淀粉含量一般分为糯(0~5%)、低(8~15%)、中(15~24%)和高(>24%)四种类型。低直链淀粉含量的稻米煮饭胀性小，饭较湿粘有光泽；高直链淀粉含量的稻米煮饭胀性大，饭干松而色淡，冷后质硬；中等直链淀粉含量的稻米饭介于中间，较蓬松而软，符合大部分人的食味习惯（吴洪恺，博士学位论文，扬州大学，2006）。

水稻胚乳中直链淀粉的合成是由蜡质基因（Waxy，Wx）编码的颗粒结合淀粉合成酶（granule binding starch synthase，GBSS）控制的，该基因同时可控制水稻花粉和胚囊中直链淀粉的合成，是一个组织和发育特异性表达的基因。已有研究表明，Wx基因变异是导致水稻直链淀粉含量变异最主要的原因，也是稻米食味品质的主要决定因素。

选育优质不育系和恢复系来改良和提高杂交水稻的稻米品质，是一条行之有效的技术路线。多年的育种理论和实践证明，杂交稻稻米品质与母本(不育系) 的关系更为密切。但就目前生产上来看，父本(恢复系)的稻米品质相对较好，而米质优、配合力强，有应用价值的优质不育系却为数不多，这在相当程度上阻碍了优质杂交稻新组合的选育和推广。为此，改良或选育具有中等直链淀粉含量的水稻育种材料尤其是不育系，已成为当今水稻品质育种的首选目标。

众所周知，直链淀粉含量肉眼无法鉴定，化学测定方法烦琐，需要样品量大，耗时耗材，育种低世代选育难度较大。利用分子标记技术可以提高选择效率和节约成本。在前人的研究中，发现Wx基因的第一个内含子的一个SNP位点In1是影响直链淀粉一个重要因素，并开发出了分子标记，但是这个位点的变异只能区分出低直链淀粉含量基因型，不能把中等直链淀粉和高直链淀粉基因型分开，因此在实际育种中有很大的局限性。MingHsuan Chen等（Journal of Cereal Science，2008(47):536–545）利用Wx基因的In1和Ex6两个位点的SNP来分析171个水稻品种，发现使用这两个SNP可以将非糯水稻品种分为三类：In1G-Ex6A为高直品种，In1G-Ex6C为中直品种，In1T-Ex6A为低直品种。因此，只要检测Ex6C就能知道是否是In1G-Ex6C基因型和中直品种。而In1G-Ex6C基因型的水稻品种大多为美洲品种，因此在我国水稻品种中引入中等直链淀粉基因型对于改善我国水稻稻米品质具有重要的意义。

对于SNP的检测现在主要方法是测序法、毛细管电泳法和HRM法，所需相关仪器昂贵，成本太高，不适合普遍性推广；本发明拟采用等位基因特异性PCR的方法，设计四条引物，通过普通的PCR方法就能检测，简便快捷，成本低廉。通过Wxⁱⁿ基因的分子标记，可以在基因型水平上直接进行鉴定和辅助选择，可以大大提高对目标性状的选择效率，缩短育种周期。利用分子标记技术，加快了中直基因选育的进程，节省成本，提高育种效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种辅助筛选中等直链淀粉含量水稻的方法及其专用引物。

本发明所提供的辅助筛选水稻的引物Wx-Ex6，包含序列表中的4条核苷酸序列：Wxⁱⁿ阳性水稻检测有1025bp和766bp的两个条带，Wxⁱⁿ阴性水稻检测有1025bp和310bp的两个条带的条带，对Wxⁱⁿ杂合水稻检测有1025bp、766bp和310bp的三个条带。