农业生物技术学报

作者：岱安其, 梁祥帅, 叶文伟,王和飞, 吴先军, 田永航

单位：1 海南热带海洋学院 食品科学与工程学院,三亚 572022;2 四川农业大学 水稻研究所,温江 611130

关键词：高直链淀粉基因,酶切扩增多态性标记(CAPs),环介导恒温扩增(LAMP),可视化,功能标记,

基金：国家自然科学基金(31960399); 海南省自然科学基金(321MS050)

挖掘和利用高直链淀粉基因颗粒结合型淀粉合成酶(waxy, Wx) 的等位变异 Wxa 是当前水稻 (Oryza sativa)育种的热点之一,而便捷地筛选基因 Wxa 是关键。本研究设计水稻高直链淀粉基因 Wxa 的可视化环介导恒温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)功能标记,探索便捷的筛选方法。首先通过序列比对, 找出 Wxa 基因的 Ex10-115 (T/C)变异位点及上下游一致性序列作为目标序列。然后用 Primer3 Input、NEBcutter V2.0 和 PrimerExplore V5 等软件, 在目标序列上设计用于基因型鉴定的酶切扩增多态性标记(cleaved amplified polymorphic sequences, CAPs)和 LAMP 标记, 最后对标记的可视化检测进行测试。结果显示, 在 Ex10-115(T/C)变异位点附近有保守序列, 据此设计出了 CAPs 标记(Wxa-2F 和 Wxa-2R)和 LAMP 标记(F3, B3, FIP 和 BIP)。用 CAPs 标记对10个水稻品种进行检测, 结果显示, 'D62B'、'G46B'、'Ⅱ-32B'、'ZS97B'和'GLA4'等品种携带 Wxa 基因,直链淀粉含量也较高,而其他5个品种不携带 Wxa 基因,基因型与表型一致。用 LAMP 标记结合显色剂羟基萘酚蓝(hydroxynaphthol blue, HNB),63 ℃恒温反应 60 min,裸眼可观察水稻品种是否携带 Wxa 基因,与 CAPs 标记的检测结果一致。本研究设计了筛选水稻 Wxa 基因的便捷方法,研究结果可为水稻其他重要基因的功能标记开发及应用提供参考。

来源：2023年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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