油棕种壳厚度控制基因SHELL的SNP分子标记开发

油棕属棕榈科多年生木本油料作物,果实含油量高达50%,且单位面积产油量高,享有"世界油王"美誉。油棕果实由外果皮、中果皮、内果皮(种壳)、种子四个部分组成,产油部分主要是中果皮和种子,其中种壳厚度是影响果实含油量的重要因素。SHELL基因控制种壳厚度,是一类MADS-box同源基因,SHELL基因在厚壳种和无壳种中的变异主要是第一个外显子上的两个SNP位点。该研究根据两个SNP位点进行特异标记开发,根据已知的油棕SHELL基因的序列,设计了4对SNP引物。4对SNP引物以2个SNP位点设计,每个SNP位点设计2对SNP标记,并均在引物3'端第二位引入强错配碱基。以2份薄壳种油棕材料和2份厚壳种油棕材料DNA为模板,扩增筛选油棕SHELL基因SNP引物。通过PCR扩增发现,设计的SHELL基因特异SNP标记EgSh(N)-f/EgSh(SNP)-2r能够鉴别油棕厚壳种和薄壳种。再用24株油棕树进行特异性验证,发现该标记能较准确地判断油棕的厚薄壳。该研究结果表明SNP标记EgSh(N)-f/EgSh(SNP)-2r可用来进行油棕种质资源早期分子鉴定,为高产油棕品种选育提供了技术支撑。

CAPS分子标记在油棕核壳厚度控制基因SHELL鉴定中的应用

油棕核壳厚度性状是影响油棕单株棕榈油产量的重要因子。SHELL基因是控制油棕核壳厚度性状的关键基因,其显隐性与核壳厚度性状类型高度相关。本研究根据已发布的油棕SHELL基因序列中的SNP位点,设计了一对特异性CAPS引物和限制性酶切位点,利用该标记对18份已知三种核壳厚度类型油棕叶片的基因组DNA进行PCR扩增和酶切检测,随后在70份油棕材料中进行验证。酶切结果表明,厚壳型油棕酶切产物包含2条条带(280和250 bp);无壳型油棕酶切产物包含1条条带(550 bp),与酶切前无差异;薄壳型油棕酶切产物包含3条条带(550,280和250 bp)。油棕核壳厚度性状类型分子鉴定结果与田间调查结果相一致。本研究利用基于油棕核壳厚度控制基因SHELL的CAPS分子标记方法,能准确鉴别厚壳型(Dura)、薄壳型(Tenera)和无壳型(Pisifera)三种核壳厚度类型的油棕材料,为油棕育种材料的早期鉴定与选择、提高杂交育种效率提供了有效途径。