基于引物扩增受阻突变技术开发水稻耐冷基因CTB4a特异性分子标记

梁海福; 潘英华; 刘开强; 邓国富; 黄娟; 卿东进; 高菊; 伍豪; 高利军; 《基因组学与应用生物学 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：水稻（Oryza sativa）作为热带与亚热带起源的作物对低温敏感。对水稻种质进行耐冷性鉴定,能筛选出耐冷性强的种质,发展耐冷基因分子标记,能够有效鉴别种质中耐冷基因的基因型。本研究使用芽期4℃低温处理10 d对41份水稻材料进行芽期耐冷鉴定,对品种的芽期耐冷能力进行评价,获得了参试材料中除了‘昆明小白谷’之外的芽期耐冷性最强的品种‘南特号’。对已克隆的耐冷基因CTB4a开发分子标记,能够辅助选择水稻的耐冷育种。水稻孕穗期耐冷基因CTB4a来源于‘昆明小白谷’,能够影响水稻抵抗低温的能力。参照公布的CTB4a序列信息,从中挑选出序列中的作用位点SNP （单核苷酸多态性, single nucleotide polymorphism）,结合引物扩增受阻突变技术（Penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS）,用Primer 6.0设计引物,建立CTB4a基因荧光分子标记GM-CTB4a,使用荧光分子标记GM-CTB4a对41份水稻品种进行鉴定,使用酶标仪在‘昆明小白谷’中检测到利用标记扩增产物中包含‘昆明小白谷’特异SNP、T碱基引物携带的FAM荧光信号,在另外40份品种的扩增产物中检测到包含作用位点的C碱基引物携带的HEX荧光信号。本研究利用设计的分子标记,鉴定了41份水稻品种的耐冷性和基因型。比对分析耐冷性和基因型鉴定结果,说明我们开发的分子标记GM-CTB4a特异性较强,具有实际应用价值。研究结果为利用水稻孕穗期耐冷基因CTB4a培育强耐冷水稻品种奠定坚实基础。

关键词： 耐冷基因 CTB4a 分子标记