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水稻粒长基因gs3的功能标记及其应用的制作方法
本发明属于农业生物【技术领域】,提供了一种水稻粒长基因GS3的功能标记及其应用,通过设计合成了三条引物:gs3In、gs3F和gs3R,三条引物同时在PCR体系中对不同水稻DNA进行扩增,然后对扩增产物通过电泳检测是否含有gs3等位基因。此过程中,扩增产物不需要进行酶切,直接通过电泳就能检测出是否含有gs等位基因,简化了步骤,不仅能快速、准确的鉴定水稻种质资源或育种群体是否含有gs等位基因,而且在育种应用中加速了选育进程,提高了效率。
【专利说明】水稻粒长基因GS3的功能标巧及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于农业生物【技术领域】,设及一种水稻粒长基因GS3的功能标记及其应用。
【背景技术】
[0002]水稻是重要的粮食作物,为全球一半的人口提供口粮。随着世界人口的增长,水稻作为主要粮食作物面临着提高产量的迫切需要。预计到2030年,水稻产量需要提高40%W上才能满足人类的需要。
[0003]水稻单株产量是由有效穗数、每穗粒数和粒重=个因素共同决定的,对于水稻的整体产量而言,该=个因素表面上是独立的但又相互关联,很多情况下会出现此消彼长的
矛盾。在有效穗数和每穗粒数达到一个相对理想的较高水平时,提高巧粒的重量将是提高水稻产量的关键因素之一。研究表明,水稻粒重是由水稻粒长和粒宽决定的,最先鉴定的控制水稻粒长的主效QTL(quantitativetraitlocus,数量性状基因座)位点GS3是控制水稻粒重和粒长的主效Q化,同时也是控制水稻粒宽和巧粒充实度的微效QTL。GS3CDNA全长95化P,包含5个外显子,编码为一个由232个氨基酸组成的跨膜蛋白。经过序列分析表明,与小粒品种相比,大粒品种GS3第2外显子中编码第55位半脱氨酸的密码子TGC突变成终止密码子TGA,造成蛋白翻译提前终止(缺失了178个氨基酸)。
[0004]现有研究中,GS3开发有功能标记Sf28,由正反两条引物构成,PCR扩增后需要限制性内切酶切消化过夜,再进行电泳检测,成本高,耗时长,不适应高通量的分子标记辅助选择。
【发明内容】
[0005]针对W上技术问题,本发明提供了一种水稻粒长基因GS3的功能标记及其应用。
[0006]水稻粒长基因GS3的功能标记,所述水稻粒长基因GS3的粒长等位基因的显性分子标记M-GS3由S条引物构成:
[0007]gs3F引物;ATTGGCTTGATTTCCTGTGC;
[0008]gsSIn引物;GCAGGCTGGCTTACTTTCTT;
[0009]gs3R引物;TTGCTCTTACGGGAGGACAC;
[0010]其中,所述gs3In的序列与所述GS3等位基因匹配,并在3'末端引入一个错配。
[0011]作为本发明的进一步改进,扩增水稻基因组DNA时,如果同时含有720bp和308bp两条特征条带,则为含粒长gs3等位基因;如果仅含有72化P的特征条带,则为不含粒长gs3等位基因。
[0012]作为本发明的进一步改进,所述水稻粒长基因GS3的功能标记采用W下步骤进行分子标记:
[001引步骤1)冰稻植株基因组DNA的提取;
[0014]步骤。;PCR扩增;将所述的gs3F、gs3In和gs3R引物加入到PCR反应体系中,并对所述水稻植株基因组DM进行扩增得到扩增产物;所述PCR反应程序为;94°C预变性5min;然后94°C变性30s、55°C变性30s、72°C变性45s,循环35次;然后72°C延伸lOmin后得到扩增产物;
[0015]步骤3):%的琼脂糖凝胶中电泳,然后漠化己锭染色,紫外灯下观察并拍照得到电泳图;
[0016]步骤4);根据电泳图进行分析,如果同时含有720bp和308bp两条特征条带,则为含粒长gs3等位基因;如果仅含有
72化P的特征条带,则为不含粒长gs3等位基因,为短粒品种。
[0017]作为本发明的进一步改进,上述步骤中,所述PCR反应体系为20UL的体系:、、4mol/L的gs3F、4mol/L的gs3In和4mol/,,(1地2〇。
[0018]本发明还提供了水稻粒长基因GS3的功能标记在水稻育种中的应用。
[0019]与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0020]本发明针对技术问题,设计了一条能匹配长粒等位基因gs3的引物gs3In(3'端错配一个碱基),并在其上游一条引物gs3F,下游设计一条gs3R。S条引物同时在PCR体系中进行扩增,长粒等位基因gs3的序列与gs3In只有一个碱基错配,故gs3F与gs3In之间的308bp能扩增出来;而短粒等位基因GS3与引物gs3In有两个碱基错配,则308bp的带就不能扩增出来。该样,扩增产物不需要进行酶切,直接电泳检测是否含有308bp的条带,就能检测出是否含有gs等位基因;简化了步骤,不仅能快速、准确的鉴定水稻种质资源或育种群体是否含有gs等位基因,而且在育种中加速了选育进程,提高了效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明粒长等位基因的扩增示意图;
[0022]图2是本发明检测24个水稻品种分子标记的电泳图。
[0023]图中,M为Marker200,从上到下条带分别为2000bp、1000bp、750bp、500bp、200bp和lOObp;1-II-32B;2-BX-16;3-岗4她;4-特B;5-良丰B;6-112B;7-西菲B;8-龙丰B;9-博IIB;10-158B;11-地谷B;12-福伊B;13-谷梅4号;14-02428;15-南梗46;16-BL122;17-博IIIB;18-协青早B;19-B5;20-IRBB7;21-L427;22-金23B;23-内香B;24-泰丰B。
【具体实施方式】
[0024]W下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述。
[00巧]实施例1
[0026]具体实施步骤如下:
[0027](1)水稻基因组DNA提取
[002引分别取种植于南宁的24份水稻叶片,通过CTAB法(十六烧基=***漠化锭法)提取水稚基因组DNA;
[0029](2)PCR扩增
[0030]PCR反应体系为20yL的体系;,,gs3F、(4mol/L),
聚合酶,,(1地2〇。PCR反应程序为94°C5min;然后94°C30s、55°C30s、72°C45s,循环35次;最后72°C延伸lOmin得到扩增产物;
[0031](3)%琼脂糖凝胶中进行电泳,漠化己锭染色,紫外灯下观察拍照得到电泳图;
[00对(4)结果与分析;
[0033]24个水稻品种的分子标记的电泳图详见图1,24个水稻品种的粒长表型和基因性详见表1。由图1和表1可见;基因型为"+"为图1中有720bp和308bp两条带的品种,其粒长较长;基因性为为图1中仅有720bp条带的品种,其粒长均较短。
[0034]表124个水稻品种及其粒长表型和基因性
[0035]
【权利要求】
,其特征在于,所述水稻粒长基因GS3的粒长等位基因的显性分子标记M-GS3由三条引物构成:gs3F引物:AITGGCTTGAITTCCTGTGC;gs3In引物:GCAGGCTGGCTTACTTTCTT;gs3R引物:TTGCTCTTACGGGAGGACAC。
,其特征在于:扩增水稻基因组DNA时,如果同时含有720bp和308bp两条特征条带,则为含粒长
gs3等位基因;如果仅含有720bp的特征条带,则为不含粒长gs3等位基因。
,其特征在于,采用以下步骤进行分子标记:步骤1):水稻植株基因组DNA的提取;步骤2):PCR扩增:将所述的gs3F、gs3In和gs3R引物加入到PCR反应体系中,并对所述水稻植株基因组DNA进行扩增得到扩增产物;所述PCR反应程序为:94°C预变性5min;然后94°C变性30s、55°C变性30s、72°C变性45s,循环35次;然后72°C延伸10min后得到扩增产物;步骤3):%的琼脂糖凝胶中电泳,然后溴化乙锭染色,紫外灯下观察并拍照得到电泳图;步骤4):根据电泳图进行分析,如果同时含有720bp和308bp两条特征条带,则为含粒长gs3等位基因;如果仅含有720bp的特征条带,则为不含粒长gs3等位基因,为短粒品种。
,其特征在于:所述PCR反应体系为20yL的体系:、、4mol/L的gs3F、4mol/L的gs3In和4mol/、,,。
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