[发明专利]一种水稻的甜菜碱醛脱氢酶2香味基因、分子标记的引物及筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及分子遗传学和植物育种领域，具体为一个新的水稻香型等位基因，以及利用这个新的等位基因，采用分子标记筛选方法辅助常规育种快速选育新的淡香型水稻。

背景技术

香型稻米价格总体上都比非香型稻米高出许多，使其在国际稻米贸易中占有特别重要的地位。随着人们生活水平的提高，目前市场对香米需求量日益增加，由此也促进了香型水稻的遗传和育种研究。

香米在蒸煮中会产生特别的香气因而受到大多消费者的青睐。然而，对于香米具有的香味程度，不同人的接受度并不相同。有人喜欢浓香型稻米，也有人喜爱淡香型稻米。目前市场提供的香米商品主要是浓香类型的。对于淡香型香米商品可以通过分别取一定量的浓香型香米和非香米混合配制获得。

有报道显示，水稻香味与一种香味物质2-乙酰-1-吡咯啉（简称2-AP）密切相关（Buttery等，J Agric Food Chem，1983，31:823-826；Widjaja等，Journal of the Science of Food and Agriculture，1996,70(2):151-161）。在稻米中，2-AP含量高，稻米香味就浓郁，2-AP含量相对较低，稻米香味就淡些。

尽管过去人们对于稻米香味遗传研究结果存在分歧，但多数学者认为稻米香味是由隐性主基因控制的（闵绍揩，申宗坦，熊振民，等.水稻育种学.北京:中国农业出版社,1996.322-353），并位于第8号染色体上（Aha等，Theor Appl Genet,1992,84:825-828；Garland等，Theor Appl Genet,2000,101:364-71；Jin等，Plant Sci,2003,165:359-64；Cordeiro等，Mol Breeding，2002,9(4):245-250；Chen等，Plant Sci，2006,171:505-14）。

Bradbury等(Bradbury等，Plant Biotechnology Journal,2005,3(3):363-370)最先报道，甜菜碱醛脱氢酶2基因(Badh2)与水稻香味直接相关，该基因位于水稻8号染色体上，包含了15个外显子和14个内含子，其第七外显子8个碱基的缺失和3个核苷酸的多态性（badh2-E7）导致BADH2原有的功能丧失，使其具有香味的作用底物2-AP的代谢途径中断，2-AP不断积累使水稻变香。这个设想通过Badh2基因的互补试验（Chen等，Plant cell，2008,20(7):1850-1861）和Badh2基因RNAi试验（Niu等，BMC Plant Biol,2008;8:1-10.）得到了验证。

继badh2-E7报道之后，人们对发现新的甜菜碱醛脱氢酶2基因的等位基因投入了很大的关注，并陆续发表了相关报道。Shi等(Shi等，Mol Breed,2008,22(2):l85-192)发现甜菜碱醛脱氢酶2基因的等位基因是在第二外显子上有7个连续核苷酸的缺失（badh2-E2）。Amarawathi Y等（Amarawathi Y等，Mol Breed,2008,21(1):49-65）发现在第七外显子上与badh2-E7突变一致以外，还在第八外显子存在7个核苷酸的插入。Kovach等(Kovach等，PNAS,2009,106:14444–14449)报道了在甜菜碱醛脱氢酶2基因其它外显子上存在的插入突变或缺失突变或单核苷酸多态性（SNP，Single-nucleotide polymorphism）变化的8个等位基因。Shao等（Shao等，Plant Breeding,2011,130:172-176）发现了一种新的甜菜碱醛脱氢酶2基因缺失突变，在第4和第5外显子之间出现803bp的缺失。

新的甜菜碱醛脱氢酶2基因等位基因的发现能够为香稻育种提供重要的基因资源。虽然目前人们已发现甜菜碱醛脱氢酶2基因有突变的等位基因有12个，但分析它们的突变位点都是存在于编码链上，因此都属于编码链突变类型。