【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于蘋果分子遺傳育種，尤其涉及一個提高蘋果gaba含量的基因及其snp分子標記和應用。
技術介紹
1、蘋果是備受消費者青睞的世界性水果。近年來隨著經濟的高速發展，廣大消費者已從初期只注意蘋果的外觀質量，到現在更注重蘋果的內在營養品質。蘋果作為深受大眾喜愛的“健康果”，富含多種營養物質。國外諺語“an?apple?aday,keeps?the?doctor?away”印證了蘋果營養成分對人體健康的重要作用，而蘋果中豐富的可溶性糖、有機酸、維生素、氨基酸、礦物質等均影響著蘋果的營養品質。游離氨基酸不僅能夠參與蛋白質、揮發性風味物質等營養物質的合成，同時也在植物的生長發育中發揮重要作用。
2、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric?acid,gaba)是一種普遍存在于生物體內的四碳非蛋白質氨基酸，是一種具有藥理性質的重要營養成分。臨床研究表明，gaba具有降壓、鎮靜、利尿、抗癌和降血糖等功效；食物中添加gaba有利于人的身體健康。當前，sanatechseed公司投放市場gaba含量高于普通西紅柿的4～5倍的crispr/cas9基因編輯西紅柿已被證實具有治療性降低血壓和促進放松的作用。蘋果擁有豐富的種質資源，不同蘋果種質間gaba含量具有較大差異。然而，在蘋果中關于gaba含量的研究卻較少。此外，前人研究發現，番茄果實中含有豐富的gaba，在綠熟期gaba含量占到總游離氨基酸含量的50％。與番茄果實相比，蘋果果實gaba含量相對較低，不能滿足人體每日gaba的需求。因此，創制高含量gaba蘋果新品種，可彌補
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提供了一個提高蘋果gaba含量的基因及其snp分子標記和應用。
2、第一方面，本專利技術提供mdhva22g基因在提高蘋果gaba含量中的應用，所述mdhva22g基因的gdna序列如seq?id?no.1所示，cds序列如seq?id?no.2所示。
3、本專利技術通過轉基因手段，將mdhva22g在蘋果愈傷組織中過表達以驗證功能，結果顯示，轉基因愈傷組織相比野生型愈傷組織gaba含量顯著提高，兩個轉基因蘋果愈傷株系mdhva22g?oe#1和mdhva22g?oe#2較野生型愈傷組織的gaba含量分別提升至2.1倍和2倍，結果為創制高含量gaba蘋果新品種奠定基礎。
4、第二方面，本專利技術提供一種檢測蘋果果實gaba含量的snp分子標記，所述snp分子標記為所述mdhva22g基因的gdna第487位至第704位，snp位點為mdhva22g基因gdna第678位，所述snp位點的堿基突變為：堿基a突變為堿基c。
5、蘋果是多年生木本植物，具有童期長、自交不親和遺傳背景復雜等特點，傳統雜交育種方式嚴重制約了蘋果遺傳育種及新品種的選育。分子標記輔助選擇是指通過分析與目標基因緊密連鎖的分子標記的基因型，借助分子標記對目標性狀基因型進行選擇。分子標記輔助育種縮短了育種年限，加快了育種進程，提高了育種效率，克服了很多常規育種方法中的困難。因此，通過鑒定蘋果果實gaba含量相關分子標記可快速鑒定蘋果果實gaba含量較高的種質資源，為選育gaba含量較高的蘋果品種提供參考依據。
6、本專利技術提供的snp分子標記能夠有效鑒定蘋果果實gaba含量，對于縮短高gaba含量蘋果品種的育種周期意義重大。
7、第三方面，本專利技術提供所述snp分子標記在鑒定蘋果果實gaba含量性狀中的應用，所述snp位點為純合aa基因型的蘋果比所述snp位點為純合cc和雜合ac基因型的蘋果果實gaba含量高。
8、第四方面，本專利技術提供一種檢測所述snp分子標記的dcaps引物，所述引物的核苷酸序列如seq?id?no.11～12所示。
9、第五方面，本專利技術提供所述dcaps的應用，所述dcaps引物用于鑒定蘋果基因型和/或蘋果果實gaba含量性狀。
10、進一步的，所述應用具體為：以待鑒定蘋果基因組dna為模板，采用所述dcaps引物進行擴增，將擴增產物用scrfi進行酶切，若蘋果a的擴增產物不能被酶切開，則mdhva22g基因gdna第678位的基因型為純合aa，蘋果果實gaba含量高；若蘋果b的部分擴增產物能被酶切開，則mdhva22g基因gdna第678位的基因型為雜合ac，蘋果果實gaba含量比蘋果a低；若蘋果c的全部擴增產物能被酶切開，則mdhva22g基因gdna第678位的基因型為純合cc，蘋果果實gaba含量比蘋果b低。
11、更進一步的，每25μl的酶切反應體系為：1μg擴增產物，0.5ml?scrfi，5μlcutsmart?buffer，余量為h2o。
12、更進一步的，所述酶切的反應程序為：37℃，12h。
13、第六方面，本專利技術提供所述mdhva22g基因、所述snp分子標記或所述dcaps引物在高gaba含量蘋果育種中的應用。
14、本專利技術具有如下有益效果：
15、本專利技術通過對149份蘋果種質果實的gaba含量進行gwas分析，鑒定一個顯著關聯的snp，位于mdhva22g啟動子區域，之后，通過轉基因手段獲得過表達蘋果愈傷組織材料，并證實mdhva22g參與調控果實gaba含量。此外，本專利技術利用該snp設計相應的dcaps引物，能夠有效的實現對不同種質蘋果果實gaba含量的快速區分，有利于加快實現蘋果高gaba品種的選育。
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1.MdHVA22g基因在提高蘋果GABA含量中的應用，其特征在于，所述MdHVA22g基因的gDNA序列如SEQ?ID?NO.1所示，CDS序列如SEQ?ID?NO.2所示。
2.根據權利要求1所述MdHVA22g基因在提高蘋果GABA含量中的應用，其特征在于，通過提高蘋果中所述MdHVA22g基因的表達，實現蘋果GABA含量的提高。
3.一種檢測蘋果果實GABA含量的SNP分子標記，其特征在于，所述SNP分子標記為權利要求1中所述MdHVA22g基因的gDNA第487位至第704位，SNP位點為MdHVA22g基因gDNA第678位，所述SNP位點的堿基突變為：堿基A突變為堿基C。
4.權利要求1所述SNP分子標記在鑒定蘋果果實GABA含量性狀中的應用，其特征在于，所述SNP位點為純合AA基因型的蘋果比所述SNP位點為純合CC和雜合AC基因型的蘋果果實GABA含量高。
5.一種檢測權利要求3所述SNP分子標記的dCAPS引物，其特征在于，所述引物的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.11～12所示。
6.權利要求5所述d
7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，以待鑒定蘋果基因組DNA為模板，采用所述dCAPS引物進行擴增，將擴增產物用ScrFI進行酶切，若蘋果A的擴增產物不能被酶切開，則MdHVA22g基因gDNA第678位的基因型為純合AA，蘋果果實GABA含量高；若蘋果B的部分擴增產物能被酶切開，則MdHVA22g基因gDNA第678位的基因型為雜合AC，蘋果果實GABA含量比蘋果A低；若蘋果C的全部擴增產物能被酶切開，則MdHVA22g基因gDNA第678位的基因型為純合CC，蘋果果實GABA含量比蘋果B低。
8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，每25μL的酶切反應體系為：1μg擴增產物，0.5mL?ScrFI，5μL?CutSmart?buffer，余量為H2O。
9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述酶切的反應程序為：37℃，12h。
10.權利要求1中所述MdHVA22g基因、權利要求3所述SNP分子標記或權利要求5所述dCAPS引物在高GABA含量蘋果育種中的應用。
...【技術特征摘要】
1.mdhva22g基因在提高蘋果gaba含量中的應用，其特征在于，所述mdhva22g基因的gdna序列如seq?id?no.1所示，cds序列如seq?id?no.2所示。
2.根據權利要求1所述mdhva22g基因在提高蘋果gaba含量中的應用，其特征在于，通過提高蘋果中所述mdhva22g基因的表達，實現蘋果gaba含量的提高。
3.一種檢測蘋果果實gaba含量的snp分子標記，其特征在于，所述snp分子標記為權利要求1中所述mdhva22g基因的gdna第487位至第704位，snp位點為mdhva22g基因gdna第678位，所述snp位點的堿基突變為：堿基a突變為堿基c。
4.權利要求1所述snp分子標記在鑒定蘋果果實gaba含量性狀中的應用，其特征在于，所述snp位點為純合aa基因型的蘋果比所述snp位點為純合cc和雜合ac基因型的蘋果果實gaba含量高。
5.一種檢測權利要求3所述snp分子標記的dcaps引物，其特征在于，所述引物的核苷酸序列如seq?id?no.11～12所示。
6.權利要求5所述dcaps引物的應用，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：管清美，程鵬達，楊欣玥，張璟鈺，夏小倩，李雪薇，牛春東，謝銀鵬，馬鋒旺，
申請(專利權)人：西北農林科技大學深圳研究院，
類型：發明
國別省市：
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