[发明专利]一种调控极低直链淀粉含量的水稻Wx等位基因及其应用

说明书

本发明属于分子遗传学领域，公开了一种调控极低直链淀粉含量的水稻Wxsupgt;C2701T/supgt;等位基因。该基因在野生型粳稻武运粳8号的Wx基因编码区第12外显子上的第20位胞嘧啶(C)被胸腺嘧啶(T)替换，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，编码区序列如SEQ ID No.2所示，所述水稻Wxsupgt;C2701T/supgt;等位基因编码的GBSSI蛋白氨基酸序列如SEQ ID No.3所示。上述Wxsupgt;C2701T/supgt;等位基因显著降低直链淀粉含量至极低水平，适度降低水稻籽粒透明度；可显著改变淀粉的粘滞特性和消化特性，提高快速消化淀粉的含量，且对水稻农艺学性状和产量影响较小，在极低直链淀粉水稻育种中具有很强的应用。

技术领域

本发明涉及一种调控极低直链淀粉含量的水稻Wx^C2701T等位基因及其在育种中的应用，属于分子遗传学领域。

背景技术

水稻胚乳中的直链淀粉含量决定稻米品质及其最终用途。稻米根据直链淀粉含量可以分为糯稻(5％)、极低直链淀粉水稻(5-12％)、低直链淀粉水稻(12-20％)、中等直链淀粉水稻(20-25％)和高直链淀粉水稻(25％)，其中极低直链淀粉水稻可用于软米育种或米酒酿造的原料。Waxy(Wx)基因编码的颗粒结合淀粉合酶I(Granule-bound starchsynthase I,GBSSI)负责合成直链淀粉和调控其含量，不同的Wx等位基因对稻米直链淀粉含量的调控及其品质的影响显著不同。目前已经挖掘了大量Wx等位基因，它们大多微调直链淀粉含量，或者产生糯性水稻，鲜少有极低直链淀粉水稻资源，限制了极低直链淀粉水稻在农业和工业生产中的应用。因此，发掘更多调控极低直链淀粉含量的水稻Wx等位基因对解析淀粉的合成调控及其稻米品质育种具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种调控极低直链淀粉含量的水稻Wx^C2701T等位基因及其在育种中的应用，尤其是在极低直链淀粉水稻育种中的应用，它显著降低直链淀粉含量，适度降低籽粒透明度，改变淀粉的粘滞特性和消化特性，但不影响水稻的农艺学性状和产量，显示在极低直链淀粉稻米育种中有很强的应用前景。

本发明提供的技术方案如下：

一种调控极低直链淀粉含量的水稻Wx^C2701T等位基因，在野生型水稻品种武运粳8号Wx基因基础上，第12外显子上的第20位C被T替换；所述的水稻Wx^C2701T等位基因其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

进一步地，其编码区序列如SEQ ID No.2所示。

本发明还提供一种用于检测调控极低直链淀粉含量的水稻Wx^C2701T等位基因的引物，所述引物的前引物的序列如SEQ ID NO:4所示，后引物的序列如SEQ ID NO:5所示。

本发明还提供上述水稻Wx^C2701T等位基因所编码的蛋白，在野生型武运粳8号GBSSI蛋白基础上，第506位氨基酸苏氨酸(Thr)被异亮氨酸(Ile)替换；所述的水稻Wx^C2701T等位基因所编码GBSSI的氨基酸序列如SEQ ID No.3所示。

本发明还提供上述水稻Wx^C2701T等位基因在极低直链淀粉水稻育种中的应用。

进一步地，所述水稻Wx^C2701T等位基因降低胚乳直链淀粉含量。

进一步地，水稻Wx^C2701T等位基因降低籽粒透明度。

进一步地，水稻Wx^C2701T等位基因改变淀粉的粘滞特性和消化特性。

进一步地，将权利要求1或2所述的基因目标碱基通过基因编辑技术改变目的水稻的目标碱基，得到目标碱基替换的水稻材料；所述目标碱基替换的水稻的稻米直链淀粉含量低于所述目的水稻。