本发明涉及生物,具体而言,涉及一种检测番茄白色果实的kasp分子标记及其应用。
背景技术:
1、番茄作为世界上广泛种植的蔬菜作物,其果色的多样性一直是育种研究的重要方向。其中,白果番茄由于其独特的果色特性,不仅具有潜在的商业价值,同时也为番茄果色形成的分子机制研究提供了独特的材料。近年来,随着基因组学和生物信息学技术的快速发展,利用高通量测序手段进行基因定位已成为研究复杂性状遗传机制的重要手段。
2、在番茄果色的遗传研究中,已经发现多个与果色相关的基因和位点,但关于白果果色形成的分子机制仍不够清晰。白果果色的出现可能涉及多个基因的相互作用和复杂的调控网络,因此,定位白果果色的调控基因对于揭示其分子机制具有重要意义。
3、bsr-seq是一种基于高通量测序技术的基因定位方法,它结合了群体遗传学和基因组学的优势,能够快速、准确地定位与目标性状紧密相关的基因区域。通过构建目标性状极端表型个体的混池,进行转录组测序,进而使用ed算法确定与目标性状连锁的分子标记或候选基因。
4、目前关于番茄白果基因定位和分子育种的应用还未见报道,目前番茄白果的选育,只能等番茄长出来后才能判断果实颜色,所需劳动成本、人工成本高,费时费力。因此,定位克隆番茄白果基因并开发相应的分子标记,有助于为番茄的品质育种提供重要的靶标基因,为番茄白果品种的分子育种提供重要理论指导。
5、竞争性等位基因特异pcr(kasp)技术是针对等位基因snp位点设计两端引物,利用实时荧光pcr技术,对底物进行扩增,相应的荧光探针可以与对应引物结合位点相结合,根据检测出的荧光颜色确定扩增产物的基因型,是一种无需电泳新型快速简便方法。
6、因此,开发与果皮颜色紧密连锁的kasp分子标记,为番茄分子标记辅助选择育种提供了可靠的分子标记,对番茄分子育种具有重要的意义。
技术实现思路
1、本发明要解决的其中一个技术问题是提供一种检测番茄白色果实的kasp分子标记,以解决目前番茄白果的选育,只能等番茄长出来后才能判断果实颜色,所需劳动成本、人工成本高,费时费力的问题,并且填补目前番茄白果鉴定领域的空缺,提供一种能够检测番茄白色果实的kasp分子标记。
2、本发明提供一种检测番茄白色果实的kasp分子标记,所述kasp分子标记的snp标记命名为slwf,且所述snp标记位于番茄参考基因组位于番茄参考基因组sl4.0第3号染色体的4285980处,所述snp标记的多态性为t或g。
3、本发明中的一种检测番茄白色果实的kasp分子标记克服了现有技术的不足,提供了一种与番茄白色果肉颜色相关的kasp分子标记,为白色番茄品种选育提供了一种简便、快捷、高效的方法。本发明方法无需酶切与电泳,步骤简单,耗时较短。可在苗期精准鉴定番茄白色果肉,可用于番茄果肉分子辅助育种。
4、在一种可能的实施方式中,所述kasp标记的核苷酸序列如seq id no:1以及seq.id no:2所示,所述kasp分子标记的snp位点位于该序列的第511位。
5、在一种可能的实施方式中,所述snp标记在白色果肉番茄中的碱基为t,在非白色果肉番茄中的碱基为g。
6、在一种可能的实施方式中,若番茄植株基因型为tg,则为杂合白色果肉,若番茄植株基因型为tt,则为白色果肉,番茄植株基因型为gg,则为非白色果肉。
7、本发明还提供了一种用于检测所述kasp分子标记的引物对,所述引物对包括:
8、slwf-fam:5’-gaaggtgaccaagttcatgctacacctgcattacaagagcag cact-3’,
9、slwf-hex:5’-gaaggtcggagtcaacggattacacctgcattacaagagcag cacg-3’,
10、slwf-common:5’-accagccttcacggcatacaaggt-3’。
11、本发明要解决的另一个技术问题是提供一种检测番茄白色果实的kasp分子标记的应用,以填补目前关于番茄白果基因定位和分子育种相关技术的空缺,提供一种定位克隆番茄白果基因并开发相应的分子标记的应用。
12、所述应用包括将所述kasp分子标记应用于番茄白色果肉和非白色果肉的遗传鉴定或辅助育种中。
13、在一种可能的实施方式中,所述鉴定包括以下步骤:
14、s1:提取待检测番茄基因组dna;
15、s2:以所述步骤s1提取的待检测番茄基因组dna为模板,配置kasp基因分型混合液,再通过所述kasp基因分型混合液配置kasp反应体系后,利用权利要求5所述的引物对进行pcr扩增,获得pcr扩增产物;
16、s3:待pcr反应结束后,进行荧光数据读取、数据分析及导出;
17、s4:将所述步骤s3得到的kasp基因分型结果与番茄果肉颜色表型进行比对,从而对番茄白色果肉和非白色果肉的遗传鉴定。
18、本发明中的种检测番茄白色果实的kasp分子标记的应用克服了现有技术的不足,提供了一种与番茄白色果肉颜色相关的kasp分子标记的应用,为白色番茄品种选育提供了一种简便、快捷、高效的方法。且本发明中的应用方法无需酶切与电泳,步骤简单,耗时较短。可在苗期精准鉴定番茄白色果肉,可用于番茄果肉分子辅助育种,具备较高的实用价值与推广的价值。
19、在一种可能的实施方式中,所述步骤s1中,所述提取待检测番茄基因组dna包括:
20、a.将待检测番茄组织置于离心管中,加入钢珠进行研磨;
21、b.加入800μl 65℃预热的ctab提取缓冲液,颠倒混匀,在65℃下水浴30min,期间每隔10min颠倒混匀得到混合液;
22、c.在所述步骤b处理后的混合液中加入等体积氯仿与异戊醇,进行震荡3~5min,12000rpm离心10min,吸取上层水相至离心管中;
23、d.加入等体积异丙醇至所述步骤c的离心管中,上下颠倒混匀,并于-20℃的温度下进行沉淀20min以上;
24、e.降所述步骤d处理后的离心管在12000rpm的速度下进行离心10min,弃上清,加入1ml 75%乙醇洗涤两次得到产物;
25、f.将所述步骤e得到的产物在超净台进行干燥,并加水溶解dna,-20℃保存,完成待检测番茄基因组dna的提取。
26、在一种可能的实施方式中,所述步骤s2中,所述kasp基因分型混合液的成分为:每200μl引物混合液包括24μl的slwf-fam、24μl的slwf-hex、60μl的slwf-common以及92μl的ddh2o;所述kasp反应体系为:每5μl反应体系包括2.43μl的dna、2.50μl的kasp master mix(2×)、0.07μl的kaspassay mix(72×)。
27、在一种可能的实施方式中,所述步骤s2中,所述pcr扩增的条件为:
28、阶段1:94℃15min;
29、阶段2:94℃20s,61-55℃60s,共10个循环;
30、阶段3:94℃20s,55℃60s,共26个循环;
31、阶段4:4℃60s。
32、通过控制上述步骤s1-s2的条件,对于本发明最终的检测成功率有较大的提升。
1.一种检测番茄白色果实的kasp分子标记,其特征在于,所述kasp分子标记的snp标记命名为slwf,且所述snp标记位于番茄参考基因组位于番茄参考基因组sl4.0第3号染色体的4285980处,所述snp标记的多态性为t或g。
2.根据权利要求1所述的检测番茄白色果实的kasp分子标记,其特征在于,所述kasp标记的核苷酸序列如seq id no:1以及seq.id no:2所示,所述kasp分子标记的snp位点位于该序列的第511位。
3.根据权利要求1所述的检测番茄白色果实的kasp分子标记,其特征在于,所述snp标记在白色果肉番茄中的碱基为t,在非白色果肉番茄中的碱基为g。
4.根据权利要求1所述的检测番茄白色果实的kasp分子标记,其特征在于,若番茄植株基因型为tg,则为杂合白色果肉,若番茄植株基因型为tt,则为白色果肉,番茄植株基因型为gg,则为非白色果肉。
5.一种用于检测权利要求1-4任意一项所述kasp分子标记的引物对,其特征在于:所述引物对包括:
6.一种检测番茄白色果实的kasp分子标记的应用,其特征在于:所述应用包括将权利要求1-4任意一项所述kasp分子标记应用于番茄白色果肉和非白色果肉的遗传鉴定或辅助育种中。
7.根据权利要求6所述检测番茄白色果实的kasp分子标记的应用,其特征在于:所述鉴定包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述检测番茄白色果实的kasp分子标记的应用,其特征在于:所述步骤s1中,所述提取待检测番茄基因组dna包括:
9.根据权利要求7所述检测番茄白色果实的kasp分子标记的应用,其特征在于:所述步骤s2中,所述kasp基因分型混合液的成分为:每200μl引物混合液包括24μl的slwf-fam、24μl的slwf-hex、60μl的slwf-common以及92μl的ddh2o;所述kasp反应体系为:每5μl反应体系包括2.43μl的dna、2.50μl的kasp master mix(2×)、0.07μl的kaspassay mix(72×)。
10.根据权利要求7所述检测番茄白色果实的kasp分子标记的应用,其特征在于:所述步骤s2中,所述pcr扩增的条件为:
