[发明专利]一种高赖氨酸玉米自交系的选育方法

说明书

本发明公开了一种高赖氨酸玉米自交系的选育方法。本发明提供了一种选育高赖氨酸含量的玉米自交系的方法，利用OE2‑4标记进行高赖氨酸o2基因的分子标记辅助选择，可以在回交转育过程的回交群体中鉴定筛选到基因型为O2o2的个体，在自交分离群体中鉴定筛选到基因型为o2o2的个体，比利用常规化学分析法进行高赖氨酸表型数据检测成本低、速度快，且不需要对等到适采期籽粒灌浆结束以后剥取籽粒，避免对果穗产生破坏。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种高赖氨酸玉米自交系的选育方法。

背景技术

普通玉米籽粒中蛋白质含量一般为10％左右，并且其中50-60％是营养价值极低的醇溶胶蛋白，这种蛋白缺乏人体和单胃动物营养所必需的氨基酸，特别是赖氨酸(lysine)和色氨酸。赖氨酸是防癌抗癌、增强免疫功能，促进人体正常发育的关键物质，但是不能自身合成，只能从体外摄入。鲜食玉米风味独特，营养丰富，是一种作为水果和蔬菜直接进行食用的玉米类型。因此，利用opaque-2基因(o2基因)改良鲜食玉米蛋白质品质，改善和提高玉米籽粒营养成分的含量和质量，对于提高其食用和加工价值具有重要意义。

利用回交转育的方法，可以实现高赖氨酸性状o2基因的定向改良。利用传统的育种方法把高赖氨酸o2基因导入到轮回亲本选育自交系时，由于该性状是隐性单基因控制，需要对回交1代自交，在分离的自交后代中选择籽粒赖氨酸含量高的植株继续回交，然后自交、回交、再自交，直至回交多代遗传背景与轮回亲本基本一致，再自交2代，才能获得性状稳定的高赖氨酸自交系。而且籽粒赖氨酸含量的测定方法复杂，成本高。可见，利用常规回交转育方法，对于隐性单基因控制的性状来说，需要使用回交、自交交替的方法，同时依赖表型鉴定才能将目标性状准确的选择出来，选系时间长、成本高、效率低。

分子标记辅助育种，不依赖于表型选择，即不受环境、基因互作、基因与环境互作等因素的影响，而是直接对基因型进行选择，因而能大大提高育种效率。SNP标记作为第三代分子标记，与SSR标记相比具有以下优势：一是在基因组中密度更高分布更均匀；二是易实现数据整合比较；三是多数SNP变异与基因功能密切相关；四是易实现数据统计的自动化。因此，开发相应的SNP分子标记，利用分子标记对玉米高赖氨酸性状进行选择，对高赖氨酸鲜食玉米自交系选育有着独特的优势。

发明内容

为了选育高赖氨酸含量的玉米自交系，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种选育高赖氨酸含量的玉米自交系的方法，包括如下步骤：

1)以高赖氨酸玉米自交系作为非轮回亲本，非高赖氨酸玉米自交系作为轮回亲本，杂交后进行第一次回交，得到BC1代群体；

再将所述BC1代群体按照如下1)-a至1)-c的步骤鉴定：

1)-a、检测所述BC1代群体的SNP位点OE2-4基因型为TT、GG还是TG，选取SNP位点OE2-4基因型为TG的BC1代单株；

所述SNP位点OE2-4为玉米基因组中o2基因的第五外显子区域第2137位；

1)-b、将所述SNP位点OE2-4基因型为TG的BC1代单株进行第一次SSR扩增，得到SNP位点OE2-4基因型为TG的BC1代单株的SSR扩增图谱；

所述第一次SSR扩增的SSR引物对为表3所示的40对SSR引物对中对所述非轮回亲本和所述轮回亲本存在差异扩增图谱的SSR引物对；

1)-c、将所述SNP位点OE2-4基因型为TG的BC1代单株的SSR扩增图谱和采用所述第一次SSR扩增的SSR引物对扩增所述轮回亲本的SSR扩增图谱进行比较，选取与所述轮回亲本的差异等位基因数按照从小到大排列后前10个单株作为下一步回交的母本，记作BC1代-A单株；

所述差异等位基因数为SSR扩增图谱谱带不一致的等位基因数目；