[发明专利]同步检测水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的试剂盒及多重PCR检测方法

说明书

本发明公开了一种同步检测水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的试剂盒及多重PCR检测方法，属于农业生物技术领域。本发明根据广亲和基因S5对非广亲和的差异，以及直立穗基因DEP1对非直立穗的差异，设计两基因的功能标记，通过优化PCR反应体系及程序，建立了能同步检测广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的多重PCR方法，一次PCR反应即能检测两个目标基因，较单一的PCR方法操作更加简便、高效、灵敏和经济，该方法适合广亲和和直立穗种质资源的筛选、鉴定与分子聚合育种，对提高聚合育种分子选择效率、降低成本有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种同步检测水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的试剂盒，同时还涉及同步检测水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的多重PCR方法，属于农业生物技术领域。

背景技术

水稻是我国重要的粮食作物之一，稻谷产量占粮食作物的40％左右。提高水稻产量，对保障国家粮食安全有重大的意义。中国水稻产量的提高主要有两个时期：第一个时期是20世纪50年代，兴起了矮化育种，第二个时期是20世纪70年代以来杂交水稻的广泛推广。水稻专家陈温福认为杂种优势利用与理想株型相结合的超高产育种，必将是未来水稻产量提高的突破点。

水稻有籼亚种和粳亚种，籼、粳亚种间杂交会产生很强的杂种优势，但是亲缘关系较远，F1代普遍出现育性较低的现象，给杂种优势的利用带来了极大不便。如何克服籼粳杂交稻之间的不亲和性，一直是水稻育种工作的研究重点。日本学者池桥宏发现某些水稻材料具有籼粳亚种间杂交的能力，认为这些材料含有广亲和基因，提出了广亲和理论。2008年水稻广亲和基因S5被图位克隆，正常基因S5编码天冬酰胺酶，但是籼稻和粳稻S5存在2bp碱基的差异，籼粳杂交后F1代编码的氨基酸序列发生改变，使得杂种F1不育，而广亲和品种S5翻译起始位点的上游缺失69bp碱基，下游缺失67bp碱基，这两个大片段的缺失导致该酶的功能丧失，进而不会影响籼粳杂交F1代的育性。可见，广亲和基因S5的存在为籼粳亚种间的基因交流提供了桥梁。

直立穗是水稻高产品种的理想株型之一，直立穗型水稻穗长较短、着粒密度大、叶片较直、叶夹角小、群体结构好，有利于光能利用率的提高和水稻光合产物的积累。2009年控制水稻直立穗型和穗粒数的多效基因DEP1从东北超级稻品种沈农265中图位克隆，该基因共有5个外显子和4个内含子，编码的多肽具有与磷脂乙醇酰胺结合蛋白相似的功能，由于该基因在第5外显子上缺失637bp碱基，并插入了12bp碱基，造成转录提前终止，使得水稻穗变密，枝梗数和穗粒数增加，水稻产量大幅增加。

籼粳稻杂种优势利用与直立穗理想株型相结合的超高产育种工作，要求育种工作者对包含水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的种质资源进行筛选和鉴定，但是田间表型选择周期长、精确度低，而传统单一基因分子标记选择的操作较为繁琐。公布号CN102304587A的发明专利公开了一种快速鉴定水稻直立穗的方法，包括：采用一对特异扩增水稻直立穗控制基因qpe9-1的PCR分子标记引物InDel-E5扩增水稻品种或分离群体的DNA，若扩增出732bp一条特征条带，说明该植株是含有直立穗基因的纯合体，若扩增出1357bp一条特征条带，说明是不含直立穗基因的纯合体，若同时扩增出732bp、1357bp两条特征条带，说明该植株是含有直立穗基因的杂合体。该方法能快速、准确地鉴定直立穗品种和单株，但是不能同时对广亲和基因和直立穗基因进行筛选鉴定。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步检测水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的试剂盒。

同时，本发明再提供一种同步检测水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的多重PCR方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

同步检测水稻广亲和基因S5和直立穗基因DEP1的试剂盒，包含广亲和基因S5的特异性引物和直立穗基因DEP1的特异性引物；

所述广亲和基因S5的特异性引物为：