[发明专利]基于KASP技术用于水稻特殊营养物质基因分型的引物及应用

说明书

本发明提供一套基于KASP技术开发的用于水稻特殊营养物质基因分型的引物，所述水稻特殊营养物质基因包括LOC_Os01g53380、LOC_Os02g28340、LOC_Os04g56910、LOC_Os09g37200、LOC_Os10g01080、LOC_Os10g17990和LOC_Os12g13800中的至少一种，它们的KASP引物序列分别如SEQ ID NO:1‑21所示。利用本发明提供的整套KASP功能标记及其引物组合能够快速检测水稻种质中营养物质基因功能等位基因和不同基因有利单倍型的组合方式，检测结果准确可靠，操作简单，成本低。本发明方法能够实现水稻育种材料特殊营养品质功能基因的检测，解决营养物质测定复杂、困难等问题，为水稻富含营养物质新品种选育、改良提供科学指导。

技术领域

本发明涉及分子生物学及作物遗传育种技术领域，具体地说，涉及一种基于KASP技术开发的用于水稻特殊营养物质基因分型的引物及其应用。

背景技术

芹菜素(Apigenin)属于黄酮类化合物，具有抑制致癌物质的致癌活性。研究显示,芹菜素可抑制多种肿瘤细胞的生长，如乳腺癌、结肠癌、皮肤癌、胸腺癌、膀胱癌及白血病细胞等，与其他黄酮类物质(槲皮素、山奈黄酮)相比，具有低毒、无诱变性等特点，因此对于芹菜素生物活性的研究受到了广泛的关注(Czeczot et al.1990；Zhu et al.2013)。

麦黄酮(Tricin)，又称小麦黄素，苜蓿素，黄酮类化合物，是重要的天然活性物质，具有抗氧化、抗肿瘤作用(国家医药管理局中草药情报中心，1986)。

阿魏酸(Ferulic Acid)又名4-羟基-3-甲氧基肉桂酸，是桂皮酸的衍生物之一，具有多方面的生物活性，如抗血小板聚集，促进血小板解聚，抗血栓、抗氧化、抗菌消炎，增强免疫功能等(马逢时等，2008)。

维生素B6又称吡哆素(Pyridoxine)，包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，在体内以磷酸酯的形式存在，是一种水溶性维生素，常被用于预防和治疗维生素B6缺乏症，如动脉硬化、胆固醇过高、低血糖症、精神障碍、神经障碍，也可用于妊娠恶心和呕吐、手足综合征、认知障碍、自闭症和经前期综合征等疾病(陈敏等，2016)。一般而言，人与动物的肠道中微生物(细菌)，可合成维生素B6，但其量甚微，需要从食物中补充。

绿原酸类物质又名咖啡鞣酸(Chlorogenic acid)，属酚类化合物，是植物体在有氧呼吸过程中由肉桂酸和奎宁酸经莽草酸途径形成的一种苯丙素类物质。绿原酸类物质为众多药材(如金银花、茵陈、杜仲)以及中成药(如复肝宁、双花注射液、粉刺口服液)的主要有效成分 (李云等，2015)，具有抗菌、抗病毒、升高白细胞、止血、保肝利胆、促进胃肠蠕动、减肥、抗肿瘤、降压、清除自由基、兴奋中枢神经系统等多种生物活性作用，因此是某些中药制剂质量控制的重要指标(周志娥等，2014)。

樱花素(Sakuranetin)属于黄酮类化合物，具有抗炎活性，干扰平滑肌细胞的钙代谢而使平滑肌松弛，对哮喘有治疗作用，因其较高的抗氧化活性，能有效对抗黑色素沉积，改善肤色暗沉，起到美白嫩肤的作用(马玉翠等，2017)。

随着生活水平提高以及对身体健康的关注，人们对食物的要求已经逐渐从吃得饱向吃得好转变。水稻是我们的主要粮食作物，因此，增加水稻品种中对人体健康有益的特殊营养物质的含量逐步成为育种工作者的一个重点研究方向。研究表明，水稻中含有多种对人体健康具有促进作用的特殊营养物质，例如：樱花素、绿原酸、阿魏酸、芹黄素、麦黄酮以及维生素B6等，并且这些营养物质的含量在水稻种质资源中具有很大的差异(Chen etal.,2014)。然而，上述物质大多以大家族衍生物的形式存在，并且含量相对较低，其测定方法繁琐，成本高、耗时长，不利于育种工作者在育种改良过程中直接进行测定和选择目标单株，因此，开发与这些重要营养物质的含量高度关联的基因标记，利用基因标记辅助选择营养物质含量高的目标单株，可以大大提高选择效率，加快育种进程。