[发明专利]一种检测水稻香味基因fgr和红米基因Rc的多重PCR方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测水稻香味基因fgr和红米基因Rc的多重PCR方法，属于水稻遗传改良与农业生物技术应用领域。

背景技术

特种稻是具有特殊遗传性状和特殊用途的水稻,近年来成为研究开发的热点。特种稻香型红米品种,有补血、滋阴、开胃和中等功效，素称米中珍品，古代是地方官呈贡皇家的贡米。李时珍《本草纲目》记载：“糯稻，……其性粘，可以酿酒，可以为粢，可以蒸糕，可以熬饧，可以炒食。其类亦多，其谷壳有红、白二色，或有毛，或无毛。其米亦有赤、白二色，赤者酒多糟少”；“赤者粒大而香，水浸之有味；益人温中，益气补下元也；平和五脏，补益血气，其功不莫述”，赤米即红米。现代科研证明，红米、黑米等有色米含有大量人体所需要的营养元素，丰富的蛋白质，氨基酸等，每千克含氨基酸8.4%、蛋白质8.17%、含钙137.56mg、铁79.74mg、锌18.48mg、还含有硒、黄酮、色素和多种维生素，具有颇高的营养保健价值。能清除自由基、延缓衰老；改善营养性贫血；增强免疫力；具有降血脂、抗动脉粥样硬化功能；具有耐氧化、抗疲劳等应激功能；镇定和改善睡眠，加强神经中枢的抑制，对睡眠较差的老年人有催眠效果等，是少年和老年人食用的滋补佳品，也是食品加工、酿造和提取色素的优质原料，特别是红米有着特殊的营养保健功能，具有升高血浆高密度脂肪胆固醇，提高机体抗氧化能力的作用，很适宜于老年人补钙和儿童强筋壮骨。

目前，对水稻种皮红色素已有广泛的研究，结果表明红米的形成由于原花色素在种皮中沉积而形成，属于类黄酮物质,由Rc基因调控。Rc基因被定位于第7号染色体上，在白米种皮水稻材料中,该基因第6个外显子有14bp的碱基缺失,从而导致了该基因的功能丧失。红米对于白米为显性，从形态上淘汰白米植株需要多代，并因稻米成熟后才呈现红色，而育种则需要在抽穗时选株杂交或回交，所以难于当代选株育种。

香型水稻具有独特的香味且口感好，营养价值较高，其销售价格往往比普通大米要高出许多。控制香味的基因fgr位于8号染色体上，在第7个外显子中出现了一个8bp的缺失和3bp的变异，结果导致翻译提前终止，产生无功能的截短蛋白。

在香米育种中，十分关键的问题是对香味性状的准确鉴定，育种家常采用感官鉴定或用1.7%氢氧化钾鉴定的方法以提高香米选择的效率，然而这些方法在对大的群体进行选择时具有一定的局限性。

选育红米与香味相结合的优质高产品种，是特种稻主要育种目标之一。红米基因Rc与香味基因fgr位于不同染色体，有利于分子标记辅助选择进行组合育种。

中国发明“一种鉴定水稻香味的方法及香味性状共分离的分子标记”，申请号200810015264.9公开了一种鉴定水稻香味的方法，但还是通过嗅觉来进行的，有一定的局限性，鉴定不准。为实现对水稻香味基因fgr和红米基因Rc的快速鉴定，采用分子标记进行新品种选育将会是一项非常有实用价值的发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测水稻香味基因fgr和红米基因Rc的多重PCR方法，以实现对水稻香味基因fgr和红米基因Rc的快速鉴定。水稻育种中，将香味和红米结合选育优质特用稻，根据香味基因fgr对香与非香的差异和红米基因Rc对红米与白米的差异，开展了分子标记引物的改良、PCR反应体系的优化，建立了能同时检测水稻香味基因fgr和红米基因Rc的多重PCR方法，构建了水稻香味基因fgr和红米基因Rc分子标记的多重PCR反应体系。

为实现上述发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种检测水稻香味基因fgr和红米基因Rc的多重PCR方法：

利用PCR反应体系中，同时加入香味基因fgr和红米基因Rc的两对特异引物，并对dNTPs浓度及引物浓度进行优化，在55.5℃的退火温度，扩增出清晰的带型。

所述的香味基因fgr的特异引物如下所示：

正向引物ff序列（5'-3'）为GGAGCTTGCTGATGTGTGTAAA，

反向引物fr序列（5'-3'）为GGAAACAAACCTTAACCATAG；

所述引物ff/fr扩增获得的DNA片段长度267bp为香味，DNA片段长度275bp为非香；该引物可以有效鉴定水稻第8染色体上香味基因fgr中第7外显子是否有8bp区段的缺失；

所述的水稻红米基因Rc的特异引物如下所示：

正向引物Rf序列（5'-3'）为CAGGCACCACACAGAGAATG，

反向引物Rr序列（5'-3'）为CTCCTCTCTTTCAGCACATGG；