[发明专利]一种水稻蜡质基因的功能标记及其应用

说明书

本发明公开了一种水稻蜡质基因的功能标记及其应用。本发明中根据水稻蜡质基因Waxy在Wx^a和Wx^b两类等位基因在第1内含子5'端剪切处发生的突变合成了三条引物：Waxy‑a、Waxy‑b和Waxy‑c，三条引物在同一PCR体系中对水稻DNA进行扩增，然后对扩增产物通过电泳检测蜡质基因的基因型。利用该功能标记可在水稻苗期区分水稻材料的蜡质基因类型，大大提高了选育中对直链淀粉性状的选择效率。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，特别涉及一种水稻蜡质基因的功能标记及其应用。

背景技术

水稻籽粒淀粉直链/支链淀粉比例是水稻收获期性状，直接影响稻米的食味品质。研究揭示稻米的蒸煮与食味品质(ECQs)由直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)和糊化温度(GT)形成的复杂遗传网络决定的。蜡质基因Waxy是唯一的，对AC和GC具有主效作用的基因，而对GT具有微效性，因此Waxy基因对ECQs有极大影响。

水稻蜡质基因Waxy编码颗粒淀粉合成酶，是控制直链淀粉合成的主效基因，直接影响胚乳中直链淀粉的含量。Waxy位于水稻第6染色体短臂端，非糯性基因(Wx)对糯性基因(wx)表现为不完全显性，存在较明显的剂量效应；若水稻植株基因型纯合wx，产出的稻米为糯米。

在非糯品种中，Waxy基因有多个等位基因，Wx^a、Wx^b和Wx-mq等。Wx-mq是通过化学诱变粳稻品种“越光”产生的低直链淀粉等位基因；自然产生的等位基因有Wx^a和Wx^b两种。其中籼稻以Wx^a为主，直链淀粉含量较高，食味口感偏硬；粳稻基本为Wx^b，直链淀粉含量较低，口感偏软。Wx^b的第1内含子5'端剪切处发生由GT→TT的突变，导致第1内含子剪接效率降低及剪接不正常，成熟Waxy转录本含量降低，从而引起直链淀粉含量下降。有研究通过图位克隆证实Waxy还是控制粳/籼杂交胶稠度的主效QTL，影响籼粳杂交后代的食味品质。

主要育种目标性状基因的功能标记开发是我国主要农作物良种创新的重点任务。作为优质水稻育种最主要的育种目标，目前仍未有针对区分Wx^a和Wx^b开发的功能标记。因此，对低直链淀粉稻米的选育只能通过连锁的微卫星标记多态性进行初步筛选，由于连锁可能被打破，还需在收获后对胚乳直链淀粉含量进行测定才能确定水稻Waxy基因型，整个筛选过程耗时耗力。另外，在加强籼粳亚种杂种优势利用中，为实现对广大范围育种亲本的Waxy基因型鉴定、对籼粳杂后代的Waxy基因型的筛选，均需要高效精准的Waxy功能标记作为技术支撑。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种水稻蜡质基因的功能标记。

本发明的另一目的在于提供所述水稻蜡质基因的功能标记的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种水稻蜡质基因的功能标记，所述的水稻蜡质基因共显性功能标记Waxy通过如下三条引物获得功能标记，序列方向为5’-3’：

Waxy-a：CATCAGGTAGAACATCTGCAATT；

Waxy-b：GGCAGAACATCTGCTAGG；

Waxy-c：GAAAAACGAGCAATGAAAGATG。

所述的引物用于扩增水稻基因组DNA时，在Wx^a类型水稻中显示为95bp的片段，在Wx^b类型水稻中显示为100bp的片段；其中，Wx表示非糯性基因，在非糯品种中，Waxy基因分化为Wx^a和Wx^b两种等位基因。

所述的水稻蜡质基因的功能标记，采用以下步骤进行分子标记：