利用等位基因特异PCR开发水稻暗胚乳基因Wx-mq的功能标记

【作者】 杨杰； 曹卿； 王军； 范方军； 陈涛； 张玉琼； 王才林； 仲维功；

【机构】 江苏省农业科学院粮食作物研究所； 安徽农业大学生命科学院；

【摘要】 Wx-mq基因是低直链淀粉性状控制基因,与食味品质密切相关。直链淀粉含量高低必须通过化学方法测定,因此在低直链淀粉品种选育中需要寻找一种快速、简便的Wx-mq基因型分子标记检测方法。在GenBank中籼稻Wx-a基因的登录号为AF141955,粳稻Wx-b基因的登录号为AF141954,Wx-mq基因的登录号为AB066093。由于在第4外显子发生了G-A突变,密码子由CGT突变为CAT,氨基酸由Arg突变为His。选取这两个单核苷酸多态性(SNP)的两侧400~800bp范围内的序列,用Primer Premier 5软件设计引物。针对突变型和野生型之间存在的SNP,以该位点为引物的3‘端设计引物。一个与野生型完全匹配,一个与突变型完全匹配。而另一条引物为相同引物。这样,两对引物为互补的等位基因特异引物,可以分别与野生型和突变型结合,进行特异扩增。在引物设计过程中,为增强PCR扩增的特异性,在引物的3‘端另外加入1到2个错配碱基。本研究通过等位基因特异扩增(AS-PCR)方法从6对引物中筛选到两对特异扩增Waxy基因和Wx-mq基因的引物,对6个粳稻品种和4个半糯品种(系)进行了检测验证。结果显示,利用waxy基因特异引物扩增纯合非半糯水稻可获得长度为377 bp的一条带,而半糯水稻材料不能获得PCR产物;利用wx-mq基因特异引物扩增纯合半糯水稻品种可获得长度为377 bp的一条带,而非半糯水稻不能获得PCR产物。供试材料的分子检测结果与半糯基因型完全相符,所用方法快速有效,可应用于半糯基因Wx-mq的资源筛选鉴定和分子标记辅助选择育种实践。更多还原