水稻苗期耐低温基因COLD1新功能标记的设计与验证

发布时间：2021-06-17 23:19

　　籼稻和粳稻在苗期耐低温基因COLD1的第4外显子存在1个功能性单碱基变异SNP2,粳型COLD1^Jap等位基因低温耐受性表现更强,具有重要的育种利用价值。通过籼粳杂交,可将粳型COLD1^Jap等位基因导入籼稻品种,提高其低温耐受力。为提高COLD1基因的选择效率,根据粳型COLD1^Jap与籼型COLD1^Ind基因存在的单核苷酸差异,结合扩增受阻突变体系PCR的技术原理设计功能标记。应用5个籼稻品种、5个粳稻品种、1个籼粳杂交F₁个体以及1个籼粳杂交F₂群体对功能标记进行检测验证。结果表明,所设计的功能标记可准确区分纯合粳型COLD1^Jap、纯合籼型COLD1^Ind和杂合基因型,其扩增带型与基因型完全一致,是一种鉴定COLD1基因的有效方法。该标记弥补了前人设计的衍生型酶切扩增多态性序列功能标记费用昂贵、操作复杂及费工费时等不足,可广泛应用于水稻COLD1基因的资源鉴定和分子标记辅助选择育种。 

【文章来源】：作物杂志. 2020,(01)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

COLD1基因功能标记设计策略

COLD1-I-F2引物的作用没有得到体现，那是由于该引物针对检测SNP2位点的差异碱基C，而所检测的水稻材料不存在与之相应的差异碱基的缘故。上述结果表明所设计的功能标记可以对粳型COLD1Jap和籼型COLD1Ind及其杂合子进行鉴定区分。理论上，所有的供试材料还应出现由正向外引物COLD1-O-F和反向外引物COLD1-O-R扩增的大小为965bp的条带，然而，从图2不难看出，有的材料仅出现了微弱的长度为965bp的条带，有些材料甚至没有显示该条带，很可能是由于在多引物扩增的反应体系中，存在明显的竞争效应，小片段扩增所需条件相对较低，获得扩增优势，扩增效率高，而与之相反，大片段处于扩增劣势，扩增效率低，产物量少，条带不明显。值得指出的是，965bp条带为所有材料共有条带，不属于特征条带，其是否出现，并不影响对COLD1基因籼粳属性的鉴定。2.3 COLD1基因功能标记对南京6号/稻花香2号F2个体的基因型鉴定

利用COLD1基因的引物功能标记对F2（南京6号/稻花香2号）群体进行SNP2位点基因型检测。从F2代群体中随机选择112株水稻植株，用COLD1基因功能标记进行鉴定。检测结果表明，在该F2群体被检测材料中，33株出现COLD1Ind基因型特征条带（562bp),25株出现COLD1Jap基因型特征条带（458bp),54株出现杂合型特征条带（458bp和562bp），部分植株电泳图谱见图3。在F2群体中，籼型COLD1Ind、杂合型COLD1Ind/COLD1Jap、粳型COLD1Jap 3种基因型的分离比例符合1∶2∶1（χ2=1.286），进一步证实了本研究中所设计的COLD1基因新功能标记能准确鉴定该基因3种不同的类型，可用于鉴定相关的资源和标记辅助选择育种。2.4 籼型COLD1Ind基因SNP2位点突变碱基的鉴定


本文编号：3236107