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四倍体月季类胡萝卜素含量连锁的SNP分子标记及其应用

花匠小妙招
2024-10-26 14:17

四倍体月季类胡萝卜素含量连锁的

本发明涉及分子标记，尤其涉及四倍体月季类胡萝卜素含量连锁的snp分子标记及其应用。

背景技术：

1、现代月季(rosa spp.)属蔷薇科，蔷薇属，是国内外最重要的观赏植物之一，广泛用于切花、盆花及园林绿化等。花色是观赏植物最重要的性状之一，对提升花卉的观赏品质和经济价值具有重要意义。花色的呈现受花瓣组织结构、色素及金属离子等因素的影响，其中色素种类和浓度对其影响最大。形成花色的色素类型主要包括类黄酮、类胡萝卜素和生物碱等，其中类胡萝卜素是一类具有抗氧化能力的天然萜类化合物，目前已知种类超过750种。此外，因其在生产中是食品、化妆品、保健品等行业的重要添加剂成分，经济价值高，被广泛关注。

2、有关月季花瓣中类胡萝卜素形成和遗传机理的研究仍然较为缺乏，仅停留在色素组成及代谢水平。wan等(2018)鉴定了黄色月季品种‘太阳城’花瓣中类黄酮和类胡萝卜素的种类及含量，共鉴定出19种黄酮醇、16种类胡萝卜素，部分为蔷薇属植物花瓣中首次发现。后续研究以不同颜色的月季品种作为材料，进一步解析了类黄酮和类胡萝卜素对月季不同花色形成的贡献(wan et al.,2019)。

3、遗传连锁图谱的构建是一项基础工作，通过图谱的绘制可以对多个下游环节提供指导和帮助，如基因的精确定位、克隆，功能基因结构的分析与功能的验证等。20世纪90年代，随着dna分子标记技术的发展和“拟测交”理论的提出，遗传图谱构建的相关研究在蔷薇属的二倍体和四倍体群体中均有较大发展。如二倍体hw群体(crespel et al.,2002)，spain群体(dugo et al.,2005)及wob群体(shupert et al.,2007)；四倍体月季k5群体，用来研究枝刺密度、花瓣数量、抗白粉病和花青苷代谢等(koning-boucoiran et al.,2012；carvalho et al.,2015；koning-boucoiran et al.,2015；bourke et al.,2016；gitongaet al.,2016)。

4、现代月季的育种和生产主要集中在四倍体水平下进行，一些研究虽然发现二倍体的qtl定位与四倍体的研究在一定程度上可以吻合，但同时也发现一些重要qtl位点在二倍体中发现，而在四倍体水平下并没有。倍性的差异造成了基于二倍体图谱的研究结果转化效率低。因此，在测序技术和分析手段高速发展的当下，四倍体水平的qtl定位研究对于月季的生产和应用具有更大的帮助。

5、花色属于复杂的数量性状，不同基因对花色素合成的调控机制因物种而异，有些可单独起作用，有些则需要通过互作产生二聚体或三聚体共同调控。虽然现代月季花色繁多，但其形成的遗传机理仍不明晰，对类胡萝卜素相关的研究更为缺乏，使得对于黄色/橙色月季品种的培育更加困难。植物体内色素的合成过程较为复杂，仅对单个基因或少数基因的调控作用进行研究也还不足够，在群体水平上定位相关位点并阐明其对表型的贡献是一个行之有效的办法。挖掘与四倍体月季类胡萝卜素含量连锁的snp分子标记非常必要。

技术实现思路

1、本发明提供一种四倍体月季类胡萝卜素含量连锁的snp分子标记及其应用。

2、本发明提供一种与月季花瓣类胡萝卜素含量相关的snp标记，所述snp标记位于月季第4a号染色体第8155665位，该处碱基为a或g。snp位点参考基因组版本为月季‘云蒸霞蔚’参考基因组(id:prjna946887)。

3、优选的，所述snp标记含有如seq id no.5所示的核苷酸序列；多态性位点位于如seq id no.5所示序列的第39位；

4、seq id no.5：

5、

6、进一步优选的，所述snp标记含有如seq id no.6所示的核苷酸序列；多态性位点位于如seq id no.6所示序列的第49位；

7、seq id no.6：

8、

9、再优选的，所述snp标记含有如seq id no.7所示的核苷酸序列；多态性位点位于如seq id no.7所示序列的第59位；

10、seq id no.7：

11、

12、更优选的，所述snp标记含有如seq id no.8所示的核苷酸序列；多态性位点位于如seq id no.8所示序列的第69位；

13、seq id no.8：

14、

15、所述snp标记的核苷酸序列如seq id no.1所示；多态性位点位于如seq id no.1所示序列的第101位，多态性为a/g。

16、根据所述snp标记，aa基因型对应的月季花瓣不含有类胡萝卜素；ga基因型对应的月季花瓣具有较低的类胡萝卜素含量；gg基因型对应的月季花瓣具有较高的类胡萝卜素含量。

17、本发明还提供一种引物，用于扩增所述snp标记。

18、根据所述引物，包括：seq id no.2-4。

19、本发明还提供含有所述引物的检测产品，所述检测产品为检测试剂、试剂盒或基因芯片。

20、本发明还提供所述snp标记、所述引物、或所述检测产品在鉴定和/或筛选月季花瓣类胡萝卜素含量性状中的应用。

21、根据所述应用，aa基因型对应的月季花瓣不含有类胡萝卜素；ga基因型对应的月季花瓣具有较低的类胡萝卜素含量；gg基因型对应的月季花瓣具有较高的类胡萝卜素含量。

22、优选的，aa基因型月季花瓣的类胡萝卜素含量为0ug/g，ga基因型月季花瓣的类胡萝卜素含量在0.93ug/g～45.21ug/g之间，gg基因型月季花瓣的类胡萝卜素含量在126.28ug/g～467.1ug/g之间。

23、根据所述应用，包括以下步骤：1)提取待测月季花瓣的基因组dna；

24、2)以待测月季花瓣的基因组dna为模板，利用所述引物进行pcr扩增反应；

25、3)分析pcr扩增产物。

26、根据所述snp标记、所述引物、所述检测产品或所述应用，所述月季为四倍体月季。

27、本发明还提供所述snp标记、所述引物或所述基因芯片在以下任一项中的应用：

28、(1)在检测或辅助检测月季花瓣类胡萝卜素含量中的应用；

29、(2)在月季花瓣类胡萝卜素含量的早期预测中的应用；

30、(3)在月季分子标记辅助育种中的应用；

31、(4)在月季种质资源改良中的应用；

32、(5)在月季基因分型中的应用；

33、(6)在筛选月季花瓣类胡萝卜素含量中的应用；

34、(7)促进新型黄色月季或橙色月季品种培育。

35、本发明的有益效果：

36、获得与月季类胡萝卜素形成与积累紧密连锁的分子标记，根据分子标记序列信息，可以在种苗期筛选目标性状，有效缩短传统杂交育种年限，做到精准、高效的月季花色分子育种。

37、通过分子标记辅助育种，有效提高月季花瓣中类胡萝卜素含量，促进黄色/橙色新型月季品种培育，开发符合大众需求、具有市场潜力的植物精油、食品新原料等天然衍生产品，促进花卉多组织高效转化和多样化产品的创新性应用。

技术特征：

1.与月季花瓣类胡萝卜素含量相关的snp标记，其特征在于，所述snp标记位于月季第4a号染色体第8155665位，该处碱基为a或g；

2.根据权利要求1所述snp标记，其特征在于，aa基因型对应的月季花瓣不含有类胡萝卜素；ga基因型对应的月季花瓣具有较低的类胡萝卜素含量；gg基因型对应的月季花瓣具有较高的类胡萝卜素含量。

3.一种引物，其特征在于，用于扩增权利要求1-2任一项所述snp标记。

4.根据权利要求3所述引物，其特征在于，包括：seq id no.2-4。

5.含有权利要求3或4所述引物的检测产品，所述检测产品为检测试剂、试剂盒或基因芯片。

6.权利要求1或2所述snp标记、权利要求3或4所述引物、或权利要求5所述检测产品在鉴定和/或筛选月季花瓣类胡萝卜素含量性状中的应用。

7.根据权利要求6所述应用，其特征在于，aa基因型对应的月季花瓣不含有类胡萝卜素；ga基因型对应的月季花瓣具有较低的类胡萝卜素含量；gg基因型对应的月季花瓣具有较高的类胡萝卜素含量；

8.根据权利要求6-7任一项所述应用，其特征在于，包括以下步骤：1)提取待测月季花瓣的基因组dna；

9.根据权利要求1-2任一项所述snp标记、权利要求3或4所述引物、权利要求5所述检测产品或权利要求6-8任一项所述应用，其特征在于，所述月季为四倍体月季；

10.根据权利要求1-2任一项所述snp标记、权利要求3或4所述引物、权利要求5所述基因芯片在以下任一项中的应用：

技术总结
本发明涉及分子标记技术领域，尤其涉及四倍体月季类胡萝卜素含量连锁的SNP分子标记及其应用。获得与月季类胡萝卜素形成与积累紧密连锁的分子标记，所述SNP标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；多态性位点位于如SEQ ID NO.1所示序列的第101位，多态性为A/G。根据分子标记序列信息，可以在种苗期筛选目标性状，有效缩短传统杂交育种年限，做到精准、高效的月季花色分子育种。通过分子标记辅助育种，有效提高月季花瓣中类胡萝卜素含量，促进黄色/橙色新型月季品种培育，开发符合大众需求、具有市场潜力的植物精油、食品新原料等天然衍生产品，促进花卉多组织高效转化和多样化产品的创新性应用。

技术研发人员：于超,程璧瑄,罗乐,潘会堂,张启翔
受保护的技术使用者：北京林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15