[发明专利]甘蔗SPSB基因同等型2的鉴定及应用

说明书

本发明涉及一种甘蔗SPSB基因同等型2的鉴定及应用，属于植物分子育种技术领域。本发明以高糖甘蔗YZ14‑401的cDNA序列为模板，以SPSB2351为引物进行PCR扩增，经测序筛选SPSB基因的一个单倍型在第5和第6外显子之间存在一个第5内含子部分保留序列，引物两端序列与SPSB基因CDS序列完全相同。SPSB基因同等型2可在第5内含子保留区段设计特异引物，鉴定同等型2的表达和分子标记辅助选择。本发明为甘蔗糖分性状标记辅助育种提供了一种SPSB基因同等型2在基因表达水平的鉴定所需序列，有利于甘蔗杂交后代中SPSB基因不同单倍型或同等型的跟踪，鉴定和表达丰度的检测，对快速建立遗传优良的甘蔗种质具有重要意义。

技术领域

本发明属于植物分子育种技术领域，具体涉及一种甘蔗SPSB基因(JN584485)同等型2及其鉴定方法，以及该同等型基因特异序列在SPSB等位基因鉴定、表达中开发分子标记的应用。

背景技术

随着基因测序技术和生物信息学的发展进步，给甘蔗等多倍体植物的研究带来希望，能够解决甘蔗杂交目的和功能性状定位跟踪不清楚的问题，对控制相同性状的多个等位基因的研究带来可能，因此杂交后代的性状分离严重，一个基因在控制某一性状上存在表达不完全或不同拷贝的现象，mRNA翻译成cD NA后又存在基因的多个同等型现象，这对该基因控制相关性状的效力产生差异，对甘蔗的品种选育带来困扰。蔗糖磷酸合成酶(SPS)是甘蔗蔗糖合成最关键的酶之一，鉴定和分离出不同多态性的SPS基因及其同等型对甘蔗的定向杂交与提高甘蔗蔗糖分具有重要的意义。目前，我国甘蔗育种还基本上以传统的杂交为主，分子辅助育种尚待开发。因此加速从分子水平开发相关基因标记，指导甘蔗的品种选育成为育种家们关注的焦点。

甘蔗是食糖和酒精能源的主要来源作物，对提高食糖的有效供给和能源安全具有重要的意义。蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase，SPS)是高等植物体内控制蔗糖合成的关键酶。甘蔗是高光合效率C4作物，其蔗糖含量在所有植物中最高，推测其控制蔗糖合成的关键酶SPS的作用效率可能相对较高。许多研究结果表明，SPS活性与植物体内蔗糖的积累呈正相关，SPS还参与甘蔗的生长和产量形成，并在对植物的抗逆起重要作用；转SPS基因是提高作物产量和品质，增强作物抗逆性的有效途径。在甘蔗体内光合产物向蔗糖和淀粉分配过程中SPS起着关键调控点，在该酶的作用下，不可逆性的催化六磷酸果糖生成六磷酸蔗糖，此产物在蔗糖磷酸酯酶的作用下形成蔗糖，与蔗糖的合成呈正相关，对甘蔗蔗糖含量的增加具有重要的作用，其中SPSB基因主要在叶片上表达，其蛋白结构主要由三部分组成，中间部分为葡基转移酶区域。因此，分析SPSB基因遗传变异和同等型与甘蔗糖分性状的相关性分析，利用筛选出进化选择中具有正向选择作用的单倍型进行标记的开发，指导分子辅助育种，对培育具有优良性状的甘蔗新品种和提高育种速度具有重要的理论指导意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，尤其是为了多倍体植物单倍型分析及标记开发等，提供一种甘蔗SPSB基因同等型2的鉴定及应用。本发明利用甘蔗YZ14-401成熟期的叶片作为材料，以cDNA作为模板，利用PCR的方法进行大规模测序，筛查SPSB基因的多态性或同等型，发现了SPSB基因cDN A在第5外显子和第6外显子之间存在第5内含子末端29bp的插入性片段，并将其命名为SPSB基因同等型2。根据插入的片段序列，可设计特异引物，提供一种在cDNA水平快速检测甘蔗属SPSB基因同等型2的方法，包括该基因型表达水平的检测，为不同SPSB基因型的甘蔗杂交育种提供分子标记。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供甘蔗SPSB基因同等型2，所述的甘蔗SPSB基因同等型2的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。