CN102010905A - 苹果fpps基因的三处突变及其鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
苹果FPPS基因的三处突变及其鉴定方法本发明属生物技术领域,为培育抗虎皮病苹果品种提供了一种简单易用、节省成本的分子标记育种预选手段。利用苹果FPPS基因序列设计引物,以苹果基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得PCR扩增片段。对抗虎皮病苹果品种和易感虎皮病苹果品种的PCR扩增片段进行测序和分析,在FPPS基因转录起始点上游-262bp、-434bp与-600bp三处找出与苹果虎皮病性状相关的基因突变。通过分子标记或测序方法检测突变,可鉴定苹果品种及杂交后代果实虎皮病性状,对苹果杂交后代果实虎皮病性状进行早期选择,节省后代植株的管理与筛选成本。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及苹果FPPS基因启动子区的三处突变与苹果虎皮病性状的关系、FPPS等位基因序列及突变鉴定方法。
背景技术
苹果(Malus domestica Borkh.)是我国果树产业中重要的大宗水果。虎皮病是苹果和梨贮藏过程中发生的一种重要生理病害,严重影响果实的外观和商品价值。虎皮病的发生与α-法尼烯(alpha-farnesene)有密切关系(胡小松等,2002)。苹果α-法尼烯的合成涉及3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR,3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A)、法尼基焦磷酸合酶(FPPS,farnesyl diphosphate synthase)和α-法尼烯合酶(AFS,alpha-farnesenesynthase)等酶基因(Rupasinghe et al.,1998;苑克俊等,2002)。采用一种HMGR的竞争性抑制剂处理果实,几乎完全抑制α-法尼烯和虎皮病发生(Ju and Curry,2000)。这说明,有可能通过控制α-法尼烯合成的相关酶基因来控制虎皮病,研究相关酶基因是有意义的。
目前人们已获得苹果AFS基因的cDNA序列,进行了该基因的原核表达研究(Pechous andWhitaker,2004;李萌等,2006)。已有研究表明,易发虎皮病品种苹果的AFS基因转录表达水平比抗病品种苹果高2.5倍(Pechous et al.,2005)。抗虎皮病品种与易发病品种AFS基因序列存在差异,其中一个碱基变异发生在RxR序列模式上(苑克俊等,2007b);Beuning等(2010)认为该碱基变异与苹果虎皮病发生无关。有关HMGR基因的研究报道也较多(Rupasinghe et al,2001;Pechous and Whitaker,2002)。但对于α-法尼烯合成途径中的另一个关键酶基因(苹果法尼基焦磷酸合酶基因FPPS),目前仅见在GenBank中有一个FPPS基因的cDNA序列,我们有一篇易发虎皮病苹果品种FPPS基因启动子及5’UTR序列的研究报道(苑克俊等,2009),未见找出与苹果虎皮病性状有关的等位基因和碱基突变研究报道。
本研究通过测序获得金冠和皇家嘎拉两个抗虎皮病苹果品种以及青香蕉和红星两个易发病苹果品种的FPPS基因启动子及5’UTR序列,分析FPPS基因启动子及5’UTR序列在抗虎皮病品种与易发病苹果品种间的差异,寻找影响苹果虎皮病发生的等位基因以及FPPS基因启动子序列中与苹果虎皮病性状有关的碱基突变,开发可用普通琼脂糖电泳检测的分子标记用来鉴定基因突变、进而鉴定苹果品种或杂交后代的果实虎皮病性状。
参考文献
[1]胡小松,肖华志,王晓霞,2002,苹果α-法尼烯和共轭三烯含量变化与贮藏温度的关系,园艺学报,31(2):169-172
[2]李萌,隋娜,张元湖,孟庆伟,2006,苹果AFS基因的克隆与原核表达,园艺学报,33(1):122-124
[3]苑克俊,孙玉刚,张大鹏,胡小松,2002,苹果贮藏期间发生虎皮病的生理生化基础及其防治,植物生理学通讯,(5):505-510
[4]苑克俊,刘庆忠,李勃,张力思,2007b,苹果α-法尼烯合酶基因组结构和序列的多态性分析,园艺学报,34(4):1003-1006
[5]苑克俊,刘庆忠,艾呈祥,魏海蓉,2009,苹果基因邻近未知序列的PCR扩增方法,农业生物技术学报,17(6):1083-1088
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[11]Rupasinghe H.P.V.,Paliyath G.,and Murr D.P.,1998,Biosynthesis ofα-farnesene and its relation to superficial scald development in Deliciousapples,Journal of the American Society for Horticultural Science,123:882-886
[12]Rupasinghe,H.P.V.,Almquist,K.C.,Paliyath,G.,Murr,D.P.,2001.Cloningof hmg1 and hmg2 cDNAs encoding 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase(HMGR)and their expression and activity in relation to alpha-farnesene synthesisin apple.Plant Physiol.Biochem.39(11):933-937
发明内容
本发明找出影响苹果虎皮病发生的等位基因以及FPPS基因启动子序列中与苹果虎皮病性状相关的三处碱基突变,提供检测这些突变、进而鉴定苹果果实虎皮病性状的分子标记方法和测序方法。
本发明解决问题所采用的技术方案是:根据苹果FPPS基因(GenBank登录号FJ263960)序列以及我们研究该FPPS基因时获得的测序图谱序列设计引物,利用设计的引物对金冠和皇家嘎拉两个抗虎皮病苹果品种,以及青香蕉和红星两个易发病苹果品种的基因组DNA进行PCR扩增,对这些苹果品种的PCR扩增产物进行测序,通过检查测序图谱寻找是否有杂合的多态性位点,对于有多态性位点的杂合基因利用等位基因特异性引物鉴定出其等位基因序列,通过序列比对寻找抗虎皮病苹果品种和易发病苹果品种间的基因突变,然后分析这些苹果品种的基因突变与果实虎皮病性状的关系,找出与苹果果实虎皮病性状相关的突变,开发用普通琼脂糖电泳检测突变的分子标记方法用来鉴定苹果果实虎皮病性状,也可通过测序方法获得突变位点碱基信息鉴定苹果果实虎皮病性状。
本发明的有益效果是:(1)本发明通过实验新找出苹果FPPS基因启动子序列中三处突变与苹果果实虎皮病性状相关,可用来开发鉴定苹果果实虎皮病性状的方法。(2)利用本发明可鉴定苹果品种和杂交后代的FPPS基因突变和果实虎皮病性状,在苹果杂交育种中对苹果杂交后代进行早期选择,舍弃一部分植株,节省杂交后代的管理与筛选成本。本发明为培育抗虎皮病苹果品种提供了一种简单易用、节省成本的分子标记育种预选手段。
这里需要说明的是:本发明所用六个苹果品种金冠、青香蕉、皇家嘎拉、红星、国光、富士全部为生产上栽培的品种,公众能得到;本发明核苷酸序列表的序列1提供金冠苹果-个FPPS等位基因的880bp序列,序列2提供青香蕉苹果FPPS基因的158bp序列,序列3提供我们已报道的另外670bp青香蕉苹果FPPS基因序列(GenBank登录号FJ263960)。
附图说明
图1是金冠苹果PCR扩增产物在四个位点的测序图谱。图中数字为四个位点在FPPS基因转录起始点上游的位置,字母为各位点的碱基;
图2是四个苹果品种的果实虎皮病性状与本发明找出的FPPS基因转录起始点上游-262bp、-321bp、-434bp、-440bp与-600bp处突变位点的碱基信息;
图3是本发明第一个实施例四个苹果品种PCR扩增产物的电泳图,图中M.DNA分子量标记,数字和bp为标记大小与单位,1.金冠,2.皇家嘎拉,3.国光,4.青香蕉;
图4是第二个实施例五个苹果品种的果实虎皮病性状与本发明找出的FPPS基因转录起始点上游-262bp与-434bp两处突变位点的碱基信息;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明测序方法检测突变实施步骤:
步骤1,试材:金冠和皇家嘎拉两个抗虎皮病苹果品种,青香蕉和红星两个易发病苹果品种的叶或花。
步骤2,基因组DNA提取:试材研磨后立即加入预热至65℃的0.6mL 2%CTAB提取缓冲液[2%CTAB,100mmol/L Tris-HCl(pH8.0),20mmol/L EDTA,1.4mol/L NaCl,2%PVP-40,2%β-巯基乙醇],在65℃水浴中提取30min,这期间轻轻倒置样品试管3次。取出加入0.6mL氯仿∶异戊醇(24∶1),轻轻翻转,充分混匀,12000rpm离心10min。将上清液转入另一个新试管,加入等体积经-20℃预冷的异丙醇,轻轻摇匀,在12000rpm离心10min后将上清液移去。试管中的DNA球用500μL冷的70%乙醇(-20℃)漂洗2次,将试管置于室温下晾干,加入30~50μL灭菌无离子水或0.2X的TE,再加入1μLRNase A(2.5mg/ml)处理除去RNA,在4℃冰箱中保存备用,暂时不用的DNA则冷冻保存。
步骤3,PCR扩增:首先,在突变位点两侧设计正向和反向引物。这里,利用我们已报道的两个引物f3x和f4x进行PCR扩增,正向引物f3x序列为TGTAAGGCGCTAATAAAC,反向引物f4x序列为ATTTCAGAACGGAGTACAC(苑克俊等,2009,见前面参考文献)。PCR反应液(20μL)含有0.5μL(25ng)基因组DNA和19.5μL反应混合物,一份混合物由0.4μL dNTPs(10mmol/L)、2μL10x Taq缓冲液、0.5μL正向引物(10μmol/L)、0.5μL反向引物(10μmol/L)、0.25μL(5U)的Taq DNA聚合酶和15.85μL水组成。PCR反应35个循环,每一循环包括94℃变性30s、56℃退火1min和72℃引物延伸2min。
步骤4,电泳检查:将3μLPCR产物、6μL水和1μL上样染料混合,溴化乙锭染色,在120V电压、1.2%琼脂糖胶上进行电泳检查PCR产物。
步骤5,PCR产物测序:由专门的生物技术公司进行。如图1所示,在测序图谱上发现金冠苹果FPPS基因转录起始点上游有四个多态性位点-262G/A、-321T/C、-434T/A、-440C/A。青香蕉和红星两个苹果品种测得的序列完全相同,其相应于上述四个位点的碱基分别为-262A、-321T、-434A、-440A,没有呈现多态性,也就是它们与金冠苹果测得的序列在上述四个位点有差异。
步骤6,等位基因测序:根据测得的序列以及在金冠苹果FPPS基因转录起始点上游-262bp多态性位点处的G/A碱基设计两个反向的等位基因特异性引物f4p(CAATTTACGAATACATTGTGAC)和f4q(CAATTTACGAATACATTGTGAT),正向引物可以继续利用f3x。实际上,我们以前在设计f3x引物时,在它上游还获得一段序列,虽然不能作为测序结果用,但有些部分用来设计引物还是可以的。为获得更长的序列,这里我们利用其部分序列f3p(CAACGACAGCCTGGATGG)作为正向引物。
将引物f3p和f4p配对进行PCR扩增和测序,获得皇家嘎拉苹果的fpps1-1等位基因序列485bp,结合利用前面f3x和f4x引物的测序结果,获得金冠苹果的fpps1-1等位基因序列880bp,获得金冠苹果的fpps1-2等位基因序列834bp;将引物f3p和f4q配对进行PCR扩增和测序,并结合利用前面f3x和f4x引物的测序结果,获得青香蕉这个易发病苹果品种的fpps1-3等位基因序列828bp。前面利用引物f3x和f4x配对进行PCR扩增和测序,我们已获得红星这个易发病苹果品种的fpps1-3等位基因序列。这些结果表明,等位基因fpps1-1序列在青香蕉和红星两个易发病苹果品种中不存在,在两个抗虎皮病苹果品种中存在,表明fpps1-1等位基因序列与苹果抗虎皮病性状相关。将fpps1-1等位基因序列与fpps1-3等位基因序列比对,在FPPS基因转录起始点上游-262bp、-434bp和-600bp三处位点发现突变。分析这些突变与苹果品种果实虎皮病性状的关系,结果如图2所示:在-262bp位点金冠和皇家嘎拉两个抗虎皮病苹果品种的FPPS基因都含有碱基G、而青香蕉和红星两个易发病苹果品种的FPPS基因都不含有碱基G;在-434bp位点金冠和皇家嘎拉两个抗虎皮病苹果品种的FPPS基因都含有碱基T,而青香蕉和红星两个易发病苹果品种的FPPS基因都不含有碱基T;在-600bp位点金冠和皇家嘎拉两个抗虎皮病苹果品种的FPPS基因都含有碱基C,青香蕉这个易发病苹果品种的FPPS基因不含有碱基C。这表明新找出-262bp、-434bp和-600bp三个位点突变与苹果果实虎皮病性状相关,PCR产物测序新获得的突变位点碱基信息可直接用来鉴定苹果品种的果实虎皮病性状,也可用来开发可鉴定苹果品种果实虎皮病性状的分子标记。
本发明特异性引物分子标记方法检测突变实施步骤:
步骤1,试材:同上述测序方法。
步骤2,基因组DNA提取:同上述测序方法。
步骤3,PCR扩增:根据上述新找出的-262bp、-434bp和-600bp三个位点的突变设计与苹果果实虎皮病性状相关的等位基因特异性引物检测突变。例如,可以根据-434bp位点突变设计fpps1-1等位基因特异性引物作为正向引物,以f4x作为反向引物进行PCR扩增。PCR反应液(20μL)含有0.5μL(25ng)基因组DNA和19.5μL反应混合物,一份混合物由0.4μLdNTPs(10mmol/L)、2μL 10x Taq缓冲液、0.5μL正向引物(10μmol/L)、0.5μL反向引物(10μmol/L)、0.25μL(5U)的Taq DNA聚合酶和15.85μL水组成。PCR反应35个循环,每一循环包括94℃变性30s、56℃退火1min和72℃引物延伸2min。
步骤4,电泳检查PCR产物:将3μLPCR产物、6μL水和1μL上样染料混合,溴化乙锭染色,在120V电压、1.2%琼脂糖胶上进行电泳检查PCR产物。某苹果品种PCR扩增产物出现一条带时,该品种果实虎皮病性状可鉴定为抗虎皮病;某苹果品种PCR扩增产物没有出现带时,该品种苹果果实虎皮病性状可鉴定为易感虎皮病。
本发明CAPS分子标记方法检测突变实施步骤:
步骤1,试材:同上述测序方法。
步骤2,基因组DNA提取:同上述测序方法。
步骤3,PCR扩增:鉴于CAPS分子标记是指切割扩增的多态性序列标记(Cleavedamplified polymorphic sequence),新找出的-262bp位点是一个可被Nsp I(或Afl III或PciI或Mae III或Fat I)限制性内切酶酶切的位点,新找出的-600bp位点是一个可被Fnu4H I限制性内切酶酶切的位点,-262bp和-600bp位点突变与苹果果实虎皮病性状相关,表明可利用新获得的-262bp和-600bp位点突变开发CAPS分子标记鉴定苹果果实虎皮病性状。这里以-262bp位点两侧设计的两个引物f3x和f4x为例说明。以f3x作为正向引物,以f4x作为反向引物进行PCR扩增。PCR反应液(20μL)含有0.5μL(25ng)基因组DNA和19.5μL反应混合物,一份混合物由0.4μLdNTPs(10mmol/L)、2μL10x Taq缓冲液、0.5μL正向引物(10μmol/L)、0.5μL反向引物(10μmol/L)、0.25μL(5U)的Taq DNA聚合酶和15.85μL水组成。PCR反应35个循环,每一循环包括94℃变性30s、56℃退火1min和72℃引物延伸2min。
步骤4,电泳检查PCR产物:将3μLPCR产物、6μL水和1μL上样染料混合,溴化乙锭染色,在120V电压、1.2%琼脂糖胶上进行电泳检查PCR产物。
步骤5,酶切实验:取5μLPCR产物加入试管中,再加入2μL反应缓冲液(10x)、1μL(10U)限制性内切酶Nsp I(或Afl III或Pci I或Mae III或Fat I或Fnu4H I)和12μL水,在适宜酶切温度水浴2~3h进行酶切,上述各酶的适宜酶切温度可从购买的限制性内切酶说明书上查到。
步骤6,电泳检查酶切产物:20μL酶切产物加5μL上样染料混合,溴化乙锭染色,在120V电压、1.2%琼脂糖胶上进行电泳检查酶切产物。某苹果品种PCR扩增产物被酶切时,出现比PCR扩增产物带较小的带,该品种可鉴定为抗虎皮病品种;某苹果品种PCR扩增产物没有被酶切时,仅出现一条PCR扩增产物带,该品种可鉴定为易发虎皮病品种。
实施例1:特异性引物分子标记法检测突变、鉴定苹果品种或杂交后代果实虎皮病性状
步骤1,试材:国光、青香蕉、金冠和皇家嘎拉四个苹果品种的叶或花,其中皇家嘎拉是金冠的杂交后代。
步骤2,基因组DNA提取:试材研磨后立即加入预热至65℃的0.6mL 2%CTAB提取缓冲液[2%CTAB,100mmol/L Tris-HCl(pH8.0),20mmol/L EDTA,1.4mol/L NaCl,2%PVP-40,2%β-巯基乙醇],在65℃水浴中提取30min,这期间轻轻倒置样品试管3次。取出加入0.6mL氯仿∶异戊醇(24∶1),轻轻翻转,充分混匀,12000rpm离心10min。将上清液转入另一个新试管,加入等体积经-20℃预冷的异丙醇,轻轻摇匀,在12000rpm离心10min后将上清液移去。试管中的DNA球用500μL冷的70%乙醇(-20℃)漂洗2次,将试管置于室温下晾干,加入30~50μL灭菌无离子水或0.2X的TE,再加入1μLRNase A(2.5mg/ml)处理除去RNA,在4℃冰箱中保存备用,暂时不用的DNA则冷冻保存。
步骤3,PCR扩增:以f3p作为正向引物,以根据-262bp位点突变设计的fpps1-1等位基因特异性引物f4p作为反向引物进行PCR扩增。PCR反应液(20μL)含有0.5μL(25ng)基因组DNA和19.5μL反应混合物,一份混合物由0.4μLdNTPs(10mmol/L)、2μL10x Taq缓冲液、0.5μL正向引物(10μmol/L)、0.5μL反向引物(10μmol/L)、0.25μL(5U)的Taq DNA聚合酶和15.85μL水组成。PCR反应35个循环,每一循环包括94℃变性30s、56℃退火1min和72℃引物延伸2min。
步骤4,电泳检查PCR产物:将3μLPCR产物、6μL水和1μL上样染料混合,溴化乙锭染色,在120V电压、1.2%琼脂糖胶上进行电泳检查PCR产物,获得分子标记结果如图3所示。
步骤5,苹果品种果实虎皮病性状分析:鉴于新找出的-262bp位点突变与苹果果实虎皮病性状相关,表明利用新获得的-262bp突变位点碱基信息开发的分子标记可鉴定苹果品种果实虎皮病性状。本实施例苹果品种中,金冠及其杂交后代皇家嘎拉两个品种PCR扩增产物出现一条带,可鉴定为抗虎皮病品种,实际上它们确实是抗虎皮病的;青香蕉和国光两个苹果品种PCR扩增产物没有出现该条带,可鉴定为易发虎皮病品种,实际上它们确实是易发虎皮病的。
实施例2:利用测序方法获得突变位点碱基信息鉴定苹果品种或杂交后代的虎皮病性状
步骤1,试材:富士、国光、青香蕉、红星、金冠五个苹果品种的叶或花,其中富士是国光的杂交后代。
步骤2,基因组DNA提取:同前述分子标记法。
步骤3,PCR扩增:以f3x作为正向引物,以f4x作为反向引物进行PCR扩增。PCR反应液(20μL)含有0.5μL(25ng)基因组DNA和19.5μL反应混合物,一份混合物由0.4μL dNTPs(10mmol/L)、2μL10x Taq缓冲液、0.5μL正向引物(10μmol/L)、0.5μL反向引物(10μmol/L)、0.25μL(5U)的Taq DNA聚合酶和15.85μL水组成。PCR反应35个循环,每一循环包括94℃变性30s、56℃退火1min和72℃引物延伸2min。
步骤4,电泳检查:将3μLPCR产物、6μL水和1μL上样染料混合,溴化乙锭染色,在120V电压、1.2%琼脂糖胶上进行电泳检查PCR产物。
步骤5,PCR产物测序:由专门的生物技术公司进行。获得测序图谱后,检查在FPPS基因转录起始点上游-262bp、-434bp两个位点的碱基。
步骤6,苹果品种果实虎皮病性状分析:以-262bp位点突变为例。鉴于新找出的苹果FPPS基因转录起始点上游-262bp位点突变与苹果果实虎皮病性状相关,表明利用新获得的-262bp突变位点碱基信息可鉴定苹果品种或杂交后代的果实虎皮病性状。本实施例五个苹果品种中,金冠苹果的FPPS基因-262bp位点含有G,该品种果实虎皮病性状可鉴定为抗虎皮病,实际上该品种确实是抗虎皮病的;富士、国光、青香蕉、红星苹果的FPPS基因-262bp位点不含有G,这四个品种苹果果实虎皮病性状可鉴定为易感虎皮病,实际上这四个品种确实是易发虎皮病的。
我们也可以采用-434bp位点突变进行分析。鉴于新找出的-434bp位点突变与苹果果实虎皮病性状相关,表明利用新获得的-434bp突变位点碱基信息可鉴定苹果品种或杂交后代的果实虎皮病性状。本实施例苹果品种中,金冠苹果的FPPS基因-434bp位点含有T,该品种果实虎皮病性状可鉴定为抗虎皮病,实际上该品种确实是抗虎皮病的;富士、国光、青香蕉、红星苹果的FPPS基因-434bp位点不含有T,这四个品种苹果果实虎皮病性状可鉴定为易感虎皮病,实际上这四个品种确实是易发虎皮病的。
实施例3:利用CAPS分子标记法检测突变、鉴定苹果品种虎皮病性状
步骤1,试材:金冠、皇家嘎拉、富士、国光、红星、青香蕉六个常见苹果品种的叶或花。
步骤2,基因组DNA提取:同前述分子标记法。
步骤3,PCR扩增:以f3x作为正向引物,以f4x作为反向引物进行PCR扩增。PCR反应液(20μL)含有0.5μL(25ng)基因组DNA和19.5μL反应混合物,一份混合物由0.4μLdNTPs(10mmol/L)、2μL 10x Taq缓冲液、0.5μL正向引物(10μmol/L)、0.5μL反向引物(10μmol/L)、0.25μL(5U)的Taq DNA聚合酶和15.85μL水组成。PCR反应35个循环,每一循环包括94℃变性30s、56℃退火1min和72℃引物延伸2min。
步骤4,酶切实验:取5μLPCR产物加入试管中,再加入2μL反应缓冲液(10x)、1μL(10U)限制性内切酶Nsp I和12μL水,在37℃水浴2~3h进行酶切。
步骤5,电泳检查酶切产物:20μL酶切产物加5μL上样染料混合,溴化乙锭染色,在120V电压、1.2%琼脂糖胶上进行电泳检查酶切产物。本实施例六个苹果品种中,金冠和皇家嘎拉两个苹果品种,其FPPS基因的-262bp位点是一个可被Nsp I限制性内切酶酶切的位点,故PCR扩增产物可被酶切,电泳后出现比PCR扩增产物带较小的带,可鉴定为抗虎皮病品种,实际上这两个品种确实是抗虎皮病的;富士、国光、红星和青香蕉四个苹果品种,其FPPS基因的-262bp位点不是一个酶切位点,故PCR扩增产物不被酶切,仅出现一条PCR扩增产物带,可鉴定为易发虎皮病品种,实际上这四个品种确实是易发虎皮病的。
Claims (9)
1.苹果FPPS基因的一处突变,其特征是:在FPPS基因转录起始点上游-262bp处(对应于序列表SEQ ID No:1所述序列477bp处)的碱基发生与苹果果实虎皮病性状相关的杂合突变A→G/A(或者说等位基因突变A→G);基于该处突变可开发检测方法鉴定苹果果实虎皮病性状。
2.苹果FPPS基因的一处突变,其特征是:在FPPS基因转录起始点上游-434bp处(对应于序列表SEQ ID No:1所述序列305bp处)的碱基发生与苹果果实虎皮病性状相关的杂合突变A→T/A(或者说等位基因突变A→T);基于该处突变可开发检测方法鉴定苹果果实虎皮病性状。
3.苹果FPPS基因的一处突变,其特征是:在FPPS基因转录起始点上游-600bp处(对应于序列表SEQ ID No:1所述序列139bp处)的碱基发生与苹果果实虎皮病性状相关的杂合突变G→C/G或者突变G→C;基于该处突变可开发检测方法鉴定苹果果实虎皮病性状。
4.一种检测上述权利1或2或3所述突变的分子标记方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:提取DNA样本;
步骤2:利用上述权利1或2或3所述突变设计一个等位基因特异性引物,利用FPPS基因序列一个普通正向引物;
步骤3:进行PCR扩增;
步骤4:电泳检查PCR产物。
5.一种检测上述权利1或2或3所述突变的测序方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:提取DNA样本;
步骤2:利用上述权利1或2或3所述突变设计两个等位基因特异性引物,在上述权利1或2或3所述突变位点一侧利用FPPS基因序列一个与两个等位基因特异性引物配对的引物;
步骤3:进行PCR扩增;
步骤4:普通琼脂糖电泳检测PCR产物;
步骤5:PCR产物测序检测突变。
6.一种检测上述权利1或2或3所述突变的测序方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:提取DNA样本;
步骤2:在上述权利1或2或3所述突变两侧利用FPPS基因设计一个正向引物和一个反向引物;
步骤3:进行PCR扩增;
步骤4:普通琼脂糖电泳检测PCR产物;
步骤5:PCR产物测序、在测序图谱上检查上述权利1或2或3所述突变相应位点的碱基。
7.一种检测上述权利1或3所述突变的CAPS分子标记方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:提取DNA样本;
步骤2:在上述权利1或3所述突变两侧利用FPPS基因设计引物;
步骤3:进行PCR扩增;
步骤4:电泳检查PCR产物;
步骤5:用可切割上述权利1或3所述突变处序列的限制性内切酶酶切PCR产物;
步骤6:普通琼脂糖电泳检测酶切产物。
8.苹果的一个FPPS等位基因,它的核苷酸序列如序列表SEQ ID No:1所述,其特征是:该等位基因转录起始点上游-262bp、-434bp和-600bp处(分别对应于序列表SEQ ID No:1所述序列477bp、305bp和139bp处)的碱基分别为G、T和C,该等位基因与苹果抗虎皮病性状相关。
9.根据权利要求1或2或3所述的突变,其特征是:可以用来鉴定苹果品种及杂交后代的果实虎皮病性状,因此可对苹果杂交后代的果实虎皮病性状进行早期选择,为苹果果实虎皮病性状改良提供一种有效的分子育种手段。
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