[发明专利]一种鉴定水稻谷粒长性状的分子标记、鉴定方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及一种鉴定水稻谷粒长性状的分子标记、鉴定方法及应用。

背景技术

水稻稻谷粒长为稻米外观品质的重要影响因素，长粒米一般垩白较低，外观品质较好，商业价值较高，同时有助于提高粒重进一步提高产量。受到育种工作者的青睐。稻谷粒长性状的鉴定需要大量的样品数量，在育种工作早世代时难以开展选择工作，通过分子标记辅助进行长粒型稻米品种的选择可以大大提高选择效率，不受世代及样品数量的限制，是改良水稻粒长性状的最佳手段。

GS3基因作为调控稻米粒长的主效QTL于2006年被成功克隆。GS3基因被定位于水稻3号染色体近着丝粒区，长粒gs3等位基因型与短粒GS3等位基因型的功能性碱基差异位于其第2内含子，A-C的SNP差异形成了上述两种等位基因型。以明恢63(大粒)为轮回亲本与日本晴(小粒)进行连续杂交和回交，构建了GS3的近等基因系。对BC₃F₂后代的201个随机个体进行分析，发现GS3解释了该群体80-90％粒长的变异。

针对于GS3基因，前人开发过几对鉴定引物，分为连锁标记和基于酶切技术的功能性分子标记。然而连锁标记在染色体重组过程中存在假阳性现象，基于酶切技术的功能性分子标记在使用过程中由于涉及到限制性内切酶的应用，其操作昂贵，耗时较长。综上所述，已构建的鉴定标记不适用于分子标记辅助育种中大量材料的检测，基于PCR技术可供鉴定上述两种等位基因型的功能性分子标记缺失。

发明内容

本发明提供的一种鉴定水稻谷粒长性状的分子标记、鉴定方法及应用，是目前唯一一个针对于GS3基因构建的PCR类型的功能性分子标记，该分子标记能够较好区分水稻谷粒长性状的两种等位基因型，操作简单，耗费较低。

本发明的第一个目的是提供一种鉴定水稻谷粒长性状的分子标记，所述分子标记为GS3-TPAP，包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的GS3-TPAP-O-F、SEQ ID NO.2所示的GS3-TPAP-O-R、SEQ ID NO.3所示的GS3-TPAP-I-F和SEQ ID NO.4所示的GS3-TPAP-I-R。

本发明的第二个目的是提供一种利用上述分子标记鉴定水稻谷粒长性状的方法，包括以下步骤：

S1，提取待测水稻材料的基因组DNA；

S2，以S1获得的基因组DNA为模板，以GS3-TPAP-O-F、GS3-TPAP-O-R、GS3-TPAP-I-F和GS3-TPAP-I-R为引物进行PCR扩增；

S3，结果判定

以GS3-TPAP-O-F与GS3-TPAP-O-R结合扩增出270bp片段作为阳性对照；当GS3-TPAP-I-F与GS3-TPAP-O-R结合扩增出147bp片段时，检测材料为长粒等位基因型A；当GS3-TPAP-O-F与GS3-TPAP-I-R结合扩增出177bp片段时，检测材料为短粒等位基因型C。

优选的，上述分子标记鉴定水稻谷粒长性状的方法，PCR扩增的反应程序为：95℃预变性5min；95℃变性30s、55.1℃退火30s、72℃延伸30s-50s、35次循环；72℃延伸10min；4℃冷却10min。

本发明的第三个目的是提供一种上述分子标记在水稻谷粒长性状分子标记辅助选育中的应用。

本发明的第四个目的是提供一种上述鉴定水稻谷粒长性状的方法在水稻谷粒长性状分子标记辅助选育中的应用。

与现有技术相比，本发明提供一种鉴定水稻谷粒长性状的分子标记、鉴定方法及应用，具有以下有益效果：

本发明基于GS3基因其第2内含子A-C的功能性SNP差异，利用四引物受阻扩增突变原理(Tetra-primer ARMS-PCR)，设计基于PCR的功能性分子标记GS3-TPAP，并构建了该标记的PCR扩增体系。分子标记GS3-TPAP是目前唯一一个针对于GS3基因构建的PCR类型的功能性分子标记。