[发明专利]一种玉米油份含量相关的SNP位点及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种玉米油份含量相关的SNP位点及其应用，属于玉米育种和分子生物学领域。 

背景技术

高油玉米的籽粒油份含量超过6％，高油玉米不仅是人类健康食品与优质动物饲料，而且还是重要的工业原料。玉米油富含较多的油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸，对人体健康具有重要作用，因此又称为健康油。 

油份在玉米籽粒中以三酰甘油的形式存在，包括软脂酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)、亚麻酸(C18:3)、月桂酸(C12:1)、豆蔻酸(C14:1)、棕榈油酸(C16:1)、花生酸(C20:1)、三嵛酸(C22:1)、芥子酸(C22:2)、甘四烷酸(C24:1)。其中最具商品价值的脂肪酸组分为软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸。玉米油的品质主要由饱和(C16:0、C18:0)与不饱和脂肪酸(C18:1、C18:2、C18:3)的比例决定。 

玉米籽粒油脂常以三酰甘油(TAG)即在甘油骨架上附连三个脂肪酸的形式存在。其基本过程：乙酰辅酶A经乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)催化形成丙二酰单酰辅酶A.这是脂肪酸合成的第一关键步骤，也是调控整个脂肪酸合成的限速步骤。然后脂肪酸合成酶(FAS)以丙二酰单酰辅酶A为底物进行连续的聚合反应，以每次循环增加2个碳链的频率合成酰基碳链。而不断增加的酰基碳链又与酰 基载体蛋白(ACP)结合，ACP负责转运脂肪酸合成途径中的中间产物。经过数次聚合反应后，脂肪酸的合成在酰基-ACP硫酯酶或酰基转移酶的作用下终止。终止聚合反应后，不同碳链长度的酰基ACP，在酰基辅酶A合成酶的作用下生成酰基辅酶A，并从质体转运到内质网或胞质中。最后利用储存在胞质中的酰基辅酶A，在内质网中通过3种不同的酰基转移酶(甘油-3-磷酸酰基转移酶GPAT、溶磷脂酸酰基转移酶LPAAT、二酰甘油酰基转移酶DGAT)。在甘油上附连脂肪酸以合成三酰甘油，并储存在不连续分布的亚细胞器油体中。另外，脂肪酸合成后经过不同的修饰方式合成长链脂肪酸和多不饱和脂肪酸。 

植物的脂肪酸的合成发生在质体中，有乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)和脂肪酸合成酶(FAS)催化合成。植物FAS是一个由多个独立蛋白构成的酶体系。其中酮酰-ACP合成酶III(KASIII)催化C4酰基的形成，C4～C16的聚合由酮酰-ACP合成酶I(KASI)催化，C16～C18最后2个碳的聚合由酮酰-ACP合成酶II(KASII)催化。 

植物TAG的合成主要在内质网上，由甘油-3-磷酸酰基转移酶GPAT、溶磷脂酸酰基转移酶LPAAT、二酰甘油酰基转移酶DGAT催化合成。植物脂肪酸的修饰主要指脂肪酸的链延长延伸和脱饱和。脂肪酸每2个碳的延伸由4步催化完成，其中脂肪酸延伸酶(FAE)是脂肪酸眼神的第一关键限速酶。植物中饱和脂肪酸的主要成分是棕榈酸(C16:0)。棕榈酰ACP在脂肪酸代谢途径中是一关键物，其碳链 既能被KASII进一步延长，也可以在乙酰ACP硫酯酶(TE)作用下脱ACP形成棕榈酸并转化为贮存态油。植物不饱和脂肪酸的主要成分是油酸和亚油酸。油酸是硬脂酸脱饱和酶以硬脂酸为底物催化形成，发生在植物质体中，是植物不饱和脂肪酸合成的第一步。植物从油酸——亚油酸——亚麻酸的脱饱和在质体和内质网两个细胞器中完成。在质体中分别由Ψ-6油酸脱饱和酶(FAD6)和Ψ-3油酸脱饱和酶(FAD7/FAD8)催化完成，在内质网中分别由Δ-12油酸脱饱和酶(FAD2)和Δ-15油酸脱饱和酶(FAD3)催化完成。 

目前随着基因组测序技术、生物信息学的高速发展，全基因组关联分析成为挖掘和剖析玉米油份相关基因及其遗传基础是最有效的方法之一。玉米遗传学家在全基因水平上挖掘玉米油分相关基因，开发功能分子标记，加快高油玉米的定向遗传改良。 

发明内容

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的： 

AM508群体：由473个普通玉米自交系和35个高油玉米自交系组成(所述的群体材料，均为常见的玉米市售材料，可通过常规商业渠道购买得到)。候选基因重测序材料：155份我国骨干自交系材料。从授粉15天后的AM508份自交系中随机选择368份自交系，构建200bp大小插入片段文库，采用90bp末端配对的RNA测序技术进行转录组测序。每个个体的reads数为73.8±0.7百万碱基，共产生了2445.9Gb的原始数据。