[发明专利]一种糯玉米wx基因自然突变体及分子标记和应用

说明书

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种玉米wx基因自然突变体，其相对于野生型基因在第1外显子301核苷酸位置有12bp的插入，引起核苷酸序列的改变，是一个新的的wx基因突变类型。

技术领域

本发明涉及植物分子生物学技术领域，具体涉及一种玉米wx基因自然突变体及其分子标记和应用。

背景技术

玉米(Zea mays L.)是世界上重要的粮食、经济和饲料作物，种植面积位居世界第三。玉米淀粉在人类生活及工业生产中应用广泛，其所包含的直链淀粉和支链淀粉具有非常高的经济价值。糯玉米起源于中国，也叫做蜡质玉米或者粘玉米。糯玉米属于玉米的一个亚种。糯玉米胚乳中约95％～100％都是支链淀粉，几乎不含有直链淀粉(罗高玲等,2003)，因此具有粘、软、细、柔等特点，风味独特，食味品质优良且营养丰富，倍受消费者的青睐。

糯玉米的糯性是由一对隐性基因(wxwx)控制，Sprague等通过研究把糯玉米wx基因定位在第9号染色体上(Sprague G F et al, 1997)。野生型Wx基因位点位于第9染色体的短臂上，基因全长 3718bp，由14个外显子和13个内含子构成，编码60kd的颗粒结合型淀粉合成酶(Granule-Bound Starch Synthase，GBSSI)，该酶主要控制玉米胚乳和花粉的直链淀粉合成。在wx突变体中，GBSSI 酶活性降低，直链淀粉的合成受阻，导致玉米籽粒胚乳及花粉中直链淀粉含量降低，从而转化成支链淀粉，使玉米具有糯性(李芳芳等, 2018；李祥栋等,2015；谭彩霞等,2008)。

目前，已经发现和分离出了许多种由自发或诱导产生的突变体，突变位置遍布整个wx基因。其中一大部分是通过序列大小不一的转座子或反转座子插入到基因的不同位置造成的糯性突变。它们分别是 wx-m1、wx-m6、wx-m7、wx-m9、wx-B4等由转座子AC-Ds插入形成； wx-m8由Spm控制家族的转座子插入形成以及wx-Stonor、wx-G、 wx-65、wx-Cin4、wx-Reina、wx-I、wx-K、wx-B5等由反转座子插入而产生。还有一些稳定的wx突变体是在wx基因关键位置发生缺失或插入突变，如wx-D7、wx-D10分别是waxy1第7外显子和第10外显子发生碱基缺失导致突变的发生(fan，2008；田孟良2008)。

糯玉米种质资源丰富，除了上述这些突变类型外，还可能存在一些新的未知的wx基因突变类型，这些稀缺的wx基因突变在糯玉米种质选育过程中容易被忽略并丢失。因此，发掘新的wx基因突变体并开发其分子标记，不仅可以拓展糯玉米的种质资源，为特用玉米新品种选育提供材料基础，还能促进糯玉米分子标记辅助育种的应用。

发明内容

本发明提供玉米wx基因自然突变体，其相对于野生型基因在第1 外显子301核苷酸位置有12bp的插入，引起核苷酸序列及氨基酸序列的改变。是一个新的的wx基因突变类型，拓展了糯玉米的种质资源，为特用玉米新品种选育提供材料基础。本发明还提供wx基因突变体的分子标记，促进糯玉米分子标记辅助育种的应用，可实现糯玉米的苗期选择从而缩短育种周期。

为解决上述问题，本发明使用如下技术方案。