[发明专利]一种可鉴别菠萝果实可溶性酸性转化酶基因AcoInv-2等位变异的分子标记和应用

说明书

本发明涉及农业生物技术技术领域，具体涉及一种可鉴别菠萝果实可溶性酸性转化酶基因AcoInv‑2等位变异的分子标记和应用。该分子标记用如下引物扩增而来：正向引物：5‑AGCGAGCACGCCGACATCC‑3，反向引物：5‑CGTCTATATTTGAGGACGACTAGT‑3，该引物能鉴别出菠萝果实中的可溶性酸性转化酶基因AcoInv‑2的等位变异类型：AcoInv‑2a和AcoInv‑2b。通过研究发现，两种等位变异类型与菠萝果实的总糖含量极显著相关，通过验证证明AcoInv‑2a类型的菠萝材料与高含糖量相关，同时具有AcoInv‑2a和AcoInv‑2b类型的菠萝材料与低含糖量有关；本发明获得的分子标记在选择高含糖量潜力的菠萝品种中的应用将有助于加快育种选择周期。

技术领域

本发明涉及农业生物技术技术领域，具体涉及一种可鉴别菠萝果实可溶性酸性转化酶基因AcoInv-2等位变异的分子标记和应用。

背景技术

菠萝是一种常见的热带果树，其果实富含糖分和营养成分，口感和风味独特，是一种深受大家喜爱的水果。虽然外界自然环境对果实中糖积累起到一定的调控的作用，但菠萝果实的糖分积累主要是受遗传因子的调控。研究发现不同采收季节的菠萝的物理化学特性有明显差异，冬季采收的果实可溶性固形物比其它季节收获的果实含量高。之前的研究结果发现，菠萝不同品种之间糖分含量差异明显，且主要受到遗传因素控制，不同菠萝品种果实糖分含量可相差1-2倍，且遗传稳定。菠萝属于多年生植物，且由于自交不亲和等问题，杂交十分困难。目前的育种技术，主要是通过配置杂交组合，在后代中筛选合适的材料。然而，这种方法不仅成本较大，而且周期较长，特别是对亲本的遗传背景了解不够，选育过程主要是靠人工的经验进行选择，缺乏科学的依据，导致后代材料筛选适合的品种难度较大。随着菠萝全基因组测序工作的完成，开发与含糖量密切相关的分子标记将成为可能，我们可以根据需要来筛选亲本材料，给选育合适糖分含量的菠萝新品种提供了新的方法和途径。

蔗糖转化酶(Invertase，Inv)在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。研究表明，蔗糖转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输、韧皮部卸载及调节库组织糖分构成及水平，Inv可以不可逆的催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖，是蔗糖分解中的重要调控酶。根据不同的分类方法，可将其分为不同的家族，根据其水溶性可分为可溶性和不可溶性Inv，根据其最适pH不同又可分成酸性Inv和中性/碱性Inv两类，它们的主要功能都是降解蔗糖，只是存在的部位不同；可溶性酸性Inv，是主要存在于液泡中，催化蔗糖水解成己糖，起着调节植物组织中糖的积累和液泡中蔗糖利用的作用，其结构与中性转化酶存在很大的不同，但是有关其蛋白结构和特性的研究还比较少。Inv在成熟库器官液泡的蔗糖积累中起关键作用。液泡中Inv的活性对蔗糖的含量有很大的影响。目前已经成功的从番茄、拟南芥、胡萝卜、马铃薯、甘蔗、水稻、甜高粱等作物中克隆出了Inv基因DNA序列或cDNA序列，并成功开发了番茄、甜高粱的分子标记，但未见有关菠萝Inv基因克隆和分子标记的有关报道。

因此，开发可鉴别菠萝果实可溶性酸性转化酶基因等位变异的分子标记显得十分必要。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，而提供一种可鉴别菠萝果实可溶性酸性转化酶基因AcoInv-2等位变异的分子标记，该分子标记选自Inv基因的等位变异，有助于育种工作者从众多菠萝品种中寻找优良的亲本材料，不用通过繁复的栽培试验及测定来进行鉴别。

本发明的目的之二在于提供上述可鉴别菠萝果实可溶性酸性转化酶基因AcoInv-2等位变异的分子标记在辅助选择高含糖量潜力的菠萝品种中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种可鉴别菠萝果实可溶性酸性转化酶基因AcoInv-2等位变异的分子标记，所述分子标记采用如下引物扩增而来：

正向引物：5-AGCGAGCACGCCGACATCC-3，

反向引物：5-CGTCTATATTTGAGGACGACTAGT-3。