本發(fā)明屬于分子生物學(xué)，具體涉及一種與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)的分子標(biāo)記、kasp引物對(duì)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、人體內(nèi)可合成某些飽和與單不飽和脂肪酸，但不能合成維持機(jī)體正常生長(zhǎng)所需的一些脂肪酸(稱為必需脂肪酸)，如亞油酸和亞麻酸等，只能從食物中獲得。隨著生活水平的提高，人們對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)要求越來越高，植物中的飽和脂肪酸含量較動(dòng)物脂肪少40％～50％，大大降低了人們由于長(zhǎng)期攝入大量飽和脂肪酸進(jìn)而引起高血壓、冠心病的可能性。人們對(duì)脂肪的攝入由動(dòng)物脂肪逐漸轉(zhuǎn)向植物油，進(jìn)而對(duì)飽和脂肪酸含量低、不飽和脂肪酸含量高的植物油的需求逐漸提高。

2、谷子，又稱“粟”，脫殼后稱為“小米”，是一種重要的雜糧作物，其籽粒富含均衡的蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪，還含有人體所需的氨基酸、磷、鐵以及維生素(維生素a、b、c和d)等多種營(yíng)養(yǎng)成分。小米中脂肪儲(chǔ)存于胚芽和糊粉層，脂肪的平均含量為4.05％，高于稻米和小麥，低于玉米。小米中的脂肪含有豐富的亞油酸、亞麻酸和花生酸等人體必需脂肪酸，其中不飽和脂肪酸含量超過80％，具有抗炎、預(yù)防與治療動(dòng)脈硬化等多種功效。因此開發(fā)檢測(cè)小米脂肪含量的有效分子標(biāo)記，高效輔助選育具有高脂肪含量的小米是育種的迫切要求。

3、小米脂肪(粗脂肪)含量是復(fù)雜的數(shù)量性狀，受多基因和各種環(huán)境條件控制。目前，僅驗(yàn)證了少量與大豆油脂合成、百粒重相關(guān)功能的qtl(quantitative?trait?locus)和基因，并且使用傳統(tǒng)育種方法難以簡(jiǎn)單有效地提高小米粗脂肪含量。發(fā)掘谷子籽粒中脂肪相關(guān)的基因位點(diǎn)并開發(fā)相關(guān)分子標(biāo)記，不僅能為深入了解谷子的營(yíng)養(yǎng)成分特性，為提高谷子品質(zhì)和人類飲食提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)能夠?yàn)楦羁痰亟庾x谷子籽粒中品質(zhì)相關(guān)性狀表達(dá)的分子遺傳機(jī)制提供理論依據(jù)，為分子標(biāo)記用于谷子品種品質(zhì)改良，幫助選育出專用型的谷子新品種，促進(jìn)谷子育種和生產(chǎn)等提供理論基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)的分子標(biāo)記、kasp引物對(duì)及其應(yīng)用，快速篩選和鑒定谷子籽粒脂肪含量性狀，提高高籽粒脂肪含量谷子的選育效率。

2、本發(fā)明提供了一種與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)的分子標(biāo)記，所述分子標(biāo)記位于谷子基因組第5號(hào)染色體上第45054761bp處，且單核苷酸多態(tài)性為g/a。

3、優(yōu)選的，所述分子標(biāo)記位于如seq?id?no.1所示核苷酸序列的151bp處，且單核苷酸多態(tài)性為g/a。

4、本發(fā)明還提供了一種鑒定上述技術(shù)方案所述分子標(biāo)記的kasp引物對(duì)，包括正向引物1、正向引物2和反向引物；

5、所述正向引物1包括如seq?id?no.2所示的核苷酸序列；所述seq?id?no.2所示的核苷酸序列的5'端含有熒光標(biāo)記1；

6、所述正向引物2包括如seq?id?no.3所示的核苷酸序列；所述seq?id?no.3所示的核苷酸序列的5'端含有熒光標(biāo)記2；

7、所述反向引物包括如seq?id?no.4所示的核苷酸序列；

8、所述熒光標(biāo)記1和熒光標(biāo)記2產(chǎn)生的顏色不同。

9、優(yōu)選的，所述熒光標(biāo)記1為fam標(biāo)記；所述熒光標(biāo)記2為hex標(biāo)記。

10、本發(fā)明還提供了一種鑒定上述技術(shù)方案所述分子標(biāo)記的試劑盒，所述試劑盒包含上述技術(shù)方案所述kasp引物對(duì)。

11、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述分子標(biāo)記或kasp引物對(duì)或試劑盒在下述一項(xiàng)或多項(xiàng)中的應(yīng)用：

12、(1)鑒定或輔助鑒定谷子籽粒脂肪含量；

13、(2)區(qū)分高籽粒脂肪含量谷子和低籽粒脂肪含量谷子品系或品種；

14、(3)培育或輔助培育具有高或低的籽粒脂肪含量性狀的谷子單株、株系、品系或品種；

15、(4)篩選或輔助篩選具有高或低的籽粒脂肪含量性狀的谷子單株、株系、品系或品種；

16、(5)制備用于檢測(cè)谷子或谷子雜交后代的籽粒脂肪含量性狀的產(chǎn)品；

17、(6)制備用于區(qū)分高籽粒脂肪含量谷子和低籽粒脂肪含量谷子的產(chǎn)品；

18、(7)制備用于培育或輔助培育具有高或低的籽粒脂肪含量性狀的谷子單株、株系、品系或品種的產(chǎn)品；

19、(8)制備用于篩選或輔助篩選具有高或低的籽粒脂肪含量性狀的谷子單株、株系、品系或品種的產(chǎn)品。

20、本發(fā)明還提供了一種鑒定谷子籽粒脂肪性狀的方法，包括如下步驟：

21、以待鑒定谷子的基因組dna為模板，利用上述技術(shù)方案所述kasp引物對(duì)進(jìn)行pcr擴(kuò)增，得到擴(kuò)增產(chǎn)物；

22、對(duì)所述擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行熒光檢測(cè)，根據(jù)熒光信號(hào)進(jìn)行判定：

23、若只檢測(cè)到正向引物f1對(duì)應(yīng)的熒光信號(hào)，則所述待鑒定谷子的基因分型結(jié)果為gg，所述待鑒定谷子具低籽粒脂肪含量性狀；

24、若只檢測(cè)到正向引物f2對(duì)應(yīng)的熒光信號(hào)，則所述待鑒定谷子的基因分型結(jié)果為aa，所述待鑒定谷子具有高籽粒脂肪含量性狀；

25、若同時(shí)檢測(cè)到正向引物f1和正向引物f2對(duì)應(yīng)的熒光信號(hào)，則所述待鑒定谷子的基因分型結(jié)果為ga，所述待鑒定谷子具有高籽粒脂肪含量性狀。

26、優(yōu)選的，所述基因組dna包括葉片基因組dna。

27、優(yōu)選的，所述pcr擴(kuò)增的體系以10μl計(jì)，包括：higeno?2×probe?mixa溶液5μl，100μmol/l?snpprimermix溶液0.14μl，基因組dna4～50ng和余量的無菌水；

28、所述snpprimermix溶液中100μmol/l正向引物1、100μmol/l正向引物2和100μmol/l反向引物的體積比為1：1：3。

29、優(yōu)選的，所述pcr擴(kuò)增的程序?yàn)椋?5℃預(yù)變性10min；95℃變性20s，55℃～61℃延伸40s，10個(gè)循環(huán)；95℃變性20s，55℃延伸40s，31個(gè)循環(huán)。

30、有益效果：

31、本發(fā)明提供了一種與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)的分子標(biāo)記，位于谷子基因組第5號(hào)染色體上第45054761bp處，且單核苷酸多態(tài)性為g/a；當(dāng)谷子的基因型為aa或ga時(shí)，具有高籽粒脂肪含量性狀；當(dāng)谷子的基因型為gg型時(shí)，具有低籽粒脂肪含量性狀。本發(fā)明所述分子標(biāo)記與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)，能將高籽粒脂肪含量谷子和低籽粒脂肪含量谷子區(qū)分開。

32、本發(fā)明基于上述分子標(biāo)記開發(fā)kasp引物對(duì)，能夠?qū)茸幼蚜Ｖ竞肯嚓P(guān)進(jìn)行選擇，只需通過簡(jiǎn)單的基因組dna提取、pcr擴(kuò)增、kasp基因分型檢測(cè)，即可完成對(duì)樣品的快速且高通量檢測(cè)，區(qū)分高籽粒脂肪含量谷子和低籽粒脂肪含量谷子，用于鑒定谷子籽粒脂肪含量性狀是切實(shí)有效的，可應(yīng)用谷子育種及高品質(zhì)遺傳改良應(yīng)用研究，為提谷子脂肪含量的育種應(yīng)用提供一種新選擇。

技術(shù)特征：

1.一種與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)的分子標(biāo)記，其特征在于，所述分子標(biāo)記位于谷子基因組第5號(hào)染色體上第45054761bp處，且單核苷酸多態(tài)性為g/a。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子標(biāo)記，其特征在于，所述分子標(biāo)記位于如seq?id?no.1所示核苷酸序列的151bp處，且單核苷酸多態(tài)性為g/a。

3.一種鑒定權(quán)利要求1或2所述分子標(biāo)記的kasp引物對(duì)，其特征在于，包括正向引物1、正向引物2和反向引物；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的kasp引物對(duì)，其特征在于，所述熒光標(biāo)記1為fam標(biāo)記；所述熒光標(biāo)記2為hex標(biāo)記。

5.一種鑒定權(quán)利要求1或2所述分子標(biāo)記的試劑盒，其特征在于，所述試劑盒包含權(quán)利要求3或4所述kasp引物對(duì)。

6.權(quán)利要求1或2所述分子標(biāo)記或權(quán)利要求3或4所述kasp引物對(duì)或權(quán)利要求5所述試劑盒在下述一項(xiàng)或多項(xiàng)中的應(yīng)用：

7.一種鑒定谷子籽粒脂肪性狀的方法，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述基因組dna包括葉片基因組dna。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述pcr擴(kuò)增的體系以10μl計(jì)，包括：higeno?2×probe?mixa溶液5μl，100μmol/l?snp?primer?mix溶液0.14μl，基因組dna4～50ng和余量的無菌水；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述pcr擴(kuò)增的程序?yàn)椋?5℃預(yù)變性10min；95℃變性20s，55℃～61℃延伸40s，10個(gè)循環(huán)；95℃變性20s，55℃延伸40s，31個(gè)循環(huán)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于分子生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)的分子標(biāo)記、KASP引物對(duì)及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的分子標(biāo)記位于谷子基因組第5號(hào)染色體第45054761bp處，單核苷酸多態(tài)性為G/A；該分子標(biāo)記與谷子籽粒脂肪含量相關(guān)，基因型為AA或GA時(shí)，具有高籽粒脂肪含量性狀；基因型為GG型時(shí)，具有低籽粒脂肪含量性狀?；谒龇肿訕?biāo)記開發(fā)KASP引物對(duì)，只需DNA提取、PCR擴(kuò)增、KASP基因分型，即可對(duì)樣品進(jìn)行快速且高通量檢測(cè)，區(qū)分高籽粒脂肪含量谷子和低籽粒脂肪含量谷子，鑒定谷子籽粒脂肪含量性狀是切實(shí)有效的，可應(yīng)用谷子育種及高品質(zhì)遺傳改良應(yīng)用研究，為提谷子脂肪含量的育種應(yīng)用提供一種新選擇。

技術(shù)研發(fā)人員：侯思宇,陳龍,孫朝霞,韓淵懷,袁佳琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9