[发明专利]一种鉴定木薯块根肉质颜色的分子标记方法

说明书

本发明公开了一种鉴定木薯块根肉质颜色的分子标记方法，该方法采用CTAB法从木薯叶片中提取木薯基因组DNA，设计一对特异引物扩增包含PSY2基因SNP2位点的260bp核苷酸序列，然后对木薯基因组DNA进行PCR扩增，利用限制性内切酶AluI酶切PCR扩增产物，使用浓度为3.0%琼脂糖凝胶对酶切产物进行电泳分离，然后根据电泳结果进行木薯材料的块根颜色判定。本发明可用于木薯块根肉质颜色的分子标记辅助育种，可实现在苗期时通过抽提叶片DNA进行分子标记分析检测，进而准确鉴别木薯块根肉质颜色，能快速选择符合育种目标的块根肉质颜色材料进行大田移栽，从而提高育种效率，加快育种进程。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及一种鉴定木薯块根肉质颜色的分子标记方法。

背景技术

木薯（Manihot Esculenta Crantz）是大戟科（Euphorbiaceae）木薯属（Manihot）植物，耐旱抗贫瘠，广泛种植于非洲、美洲和亚洲等100余个国家或地区，是世界三大薯类作物之一，热区第三大粮食作物，全球第六大粮食作物，被誉为“淀粉之王”。。木薯用途广泛，除作粮食外，还是重要的工业原料，如木薯块根淀粉、干片可制变性淀粉、酒精和山梨醇等，而这些产品又是食品、医药、纺织、造纸等产业的重要原料。

木薯块根具有较高的营养价值。相关研究表明(魏艳，2014)，薯肉的干物率，淀粉含量分别是甘薯的0.8～3.9倍、0.7～1.3倍，是马铃薯的1.7～3.7倍、1.7～4.0倍，其维生素C、粗蛋白和可溶性糖含量可与甘薯媲美。钙、镁、铁含量分别是马铃薯的9.4～180.7倍，锌含量是甘薯的0.3～5.8倍。因此，木薯块根的营养价值和矿物质含量与马铃薯、甘薯相当，甚至比马铃薯、甘薯还更具营养价值。

木薯不仅营养丰富，还具有良好的保健功能。食用木薯低脂肪、低糖、低盐，且饱腹感强，利于抑制体重增长，预防肥胖。鲜薯中富含膳食纤维，有助于改善肠胃微环境，预防消化系统疾病。然而我国木薯食用品种缺乏，推广面大的品种仅有华南9号等，迫切需要选育更多更好的食用木薯品种。到目前为止，木薯育种策略主要集中为资源引进与系统选育，杂交或实生种选育，但育种周期相对较长，效率低下，分子标记辅助育种为木薯品种选育或资源筛选提供了一条高效的途径。

酶切扩增多态性序列(Cleaved Amplified Polymorphic Sequence, CAPS)是利用特异引物PCR与限制性酶切相结合而产生的一种检测SNP位点的DNA标记(Konieczny,1993)，自建立以来受到了广大研究者的重视，现已成为生物研究的重要分子标记技术，目前被广泛应用于辅助品种选育中，具有共显性、低成本、操作简单等优点。其基本原理是根据己知位点的序列设计特异性的PCR引物(18-25bp)，然后扩增该位点的DNA片段，用限制性内切酶对片段进行切割得到产物，利用凝胶电泳使酶切片段分开并分析位点变化情况。

Welsch等(2010)针对木薯块根维生素A含量开展研究，发现木薯块根肉色黄与白，即维生素A含量高低，由八氢番茄红素基因PSY2中的一个SNP位点变异决定，该突变位点的野生型为AGAT，突变型为AGCT，AGCT是限制性内切酶AluI的酶切位点。根据这一序列特征，我们开发出一个基于AluI内切酶位点的CAPS标记来区分黄肉木薯与白肉木薯，并将其应用于黄色肉质食用木薯种质鉴定和筛选，这样不仅可以为拓宽木薯选育途径提供重要信息，还可以丰富木薯种质资源，选育食用木薯优良品种。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的不足，本发明提供了一种鉴定木薯块根肉质颜色的分子标记方法。本发明可用于木薯块根肉质颜色的分子标记辅助育种，可实现在苗期时通过抽提叶片DNA进行分子标记分析检测，进而准确鉴别木薯块根肉质颜色，能快速选择符合育种目标的块根肉质颜色材料进行大田移栽，从而提高育种效率，加快育种进程。