基于PSY2基因单碱基突变的木薯薯肉颜色分子标记开发与利用

木薯块根颜色是消费者关注的重要性状之一,薯肉颜色主要受八氢番茄红素酶PSY2基因控制。为了快速判断木薯块根肉质颜色,本研究基于编码八氢番茄红素合成酶基因的突变位点PSY2-572,开发出1个单核苷酸扩增多态性(SNAP)标记,可快速检测木薯块根肉质颜色。利用该PSY2-SNAP标记鉴定出的新选048自交群体和62个育种中间材料的基因型均能和表型吻合,如PSY-F1/PSY-R引物对能扩增出388 bp的条带,则木薯材料为白肉;如PSY-F2/PSY-R引物对能扩增出388 bp的条带,则木薯块根肉质为深黄色;如PSY-F1/PSY-R和PSY-F2/PSY-R均能扩增出388 bp的条带,则木薯块根肉质为黄色。此外,利用PSY2-SNAP鉴定国家木薯种质圃中的45份可食用品系基因型,发现其中存在新的黄色薯肉种质资源。综上,本研究开发的PSY2-SNAP是一个具有育种价值的薯肉颜色分子标记,可为木薯分子标记辅助选择奠定一定的理论基础。

木薯块根肉质颜色基因CAPS标记的开发与验证

木薯块根肉质颜色是选育木薯品种尤其是食用木薯品种最重要的性状之一。前人研究表明木薯块根肉质的黄色与白色是由八氢番茄红素基因PSY2中的一个单核苷酸多态性(SNP)位点变异决定。本研究根据木薯PSY2的不同等位基因的DNA序列,开发了一个酶切扩增多态性序列(CAPS)标记,可在黄肉木薯中扩增出194 bp+66 bp的条带,在浅黄色木薯中扩增出194 bp+172 bp+66 bp的条带,在白色木薯中扩增出172 bp+66 bp的条带。利用该标记对木薯品种"新选048"的自交系后代单株进行验证,结合测序结果和田间块根肉质颜色,表明该标记的选择准确率高达100%。该CAPS标记的获得对于木薯分子标记辅助育种,加速木薯品种尤其是食用型品种的选育具有重要意义。