[发明专利]检测水稻香味等位基因的分子标记的引物和方法

说明书

技术领域

本发明涉遗传学和植物育种领域，具体为筛选香型水稻的分子标记和分子标记的引物以及检测方法，用于辅助常规育种快速、简便、准确选育香型水稻。

背景技术

香米由于在蒸煮过程中能散发出宜人的香味受到广大消费者的青睐。香米的价格普遍高于非香水稻品种。随着人们生活水平的提高，目前市场对香米的需求量日益增加。这些都极大地促进了人们对水稻香型特性的遗传研究，同时也加快了香稻新品种的选育进程。

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位于水稻第八染色体上的一个隐性主基因(fgr)控制的（闵绍揩等，水稻育种学，中国农业出版社，1996，322-353；Sood等，Indian J Genet Plant Breed,1978,38:268-271;Huang等，Rice Genet Newsl,1994,11:134-137；Lorieux等，Theor Appl Genet，1996，93:1145-1151；Jin等，Plant Sci，2003，165:359-364）。

过去在香稻传统育种过程中，育种者主要通过感官来区分香型水稻和非香型水稻。通过咀嚼来判断谷粒香味（Reinke等，Int Rice Res Newsl，1991，16:10-11）的方法不仅因连续品尝舌尖易受损害，而且会因为尝食过多导致味觉灵敏度下降而产生误判，致使含有香味基因的优良杂合个体在多代的选择过程中被淘汰，最终导致香味基因的丢失。通过1.7%KOH检测水稻叶片和种子的方法（董彦君等，种子，1992（3）24-27；Sood等，Indian J Genet Plant Breeding，1978，38：268-271）来区分香稻和非香稻的方法操作简单，由于KOH有助于选择性地释放香味，而排除了叶绿素气味的干扰，使测定的精确度得到提高，但是这种方法对人的嗅觉系统有很大的损害。近年来利用气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)直接测量香味物质2-乙酰-1-吡咯啉（2-Acetyl-1-pyrroline，简称2-AP）含量以检测香米的方法也有被利用（Niu等，BMC Plant Biology，2008，8：100-130；Fitzgerald等，Plant Science，2008，175：539-546），但该方法费时且检测费用非常昂贵。

随着各种分子标记的发展，许多研究者利用与香味基因连锁的标记对香稻育种进行辅助选择。Ahn等（Ahn等，Theor Appl Genet,1992,84：825-828）研究发现RFLP标记RG28与香味基因连锁。Lorieux等（Lorieux等，Theor Appl Genet，1996，93：1145-1151）通过遗传作图的方法确认RG28和水稻香味密切相关，并且计算它们之间的遗传距离为5.8cM。Garland等（Garland等，Theor Appl Genet,2000，101：364-371）在前人工作的基础上建立了基于PCR技术的连锁性分子标记RG28，同时他们利用RG28进行香稻辅助育种。Cordeiro等（Cordeiro等，Mol Breed，2002，9(4)：245-250）发现微卫星标记SCU015RM与香味基因的遗传距离为4cM。李金华等（李金华等，分子植物育种，2006，4(1)：54-58）通过设计SSR标记，找到与香味基因连锁更加紧密的分子标记，遗传距离为3.3cM。随着发现的分子标记与香味基因的遗传距离的缩小，尽管在一定程度上提高了香型水稻育种的速度和准确性，但是这些标记都只是与香味基因的连锁标记，彼此之间还有一定的遗传距离，在对杂交后代的筛选中，也有可能会因目的香味基因与标记之间存在一定遗传距离而发生交换，导致对后代筛选中存在一定的误差。对于香味基因分子标记鉴定，最理想和有效的方法是直接检测香味基因，也就是将分子标记直接设计在香味基因内。