添加甘藍9號染色體片段大白菜易位系的獲得及部分基因表達分析.pdf

1、為創(chuàng)建大白菜—結球甘藍異源易位系，本研究以大白菜—結球甘藍9號單體異附加系AC9為試材，對其進行自交、回交和游離小孢子培養(yǎng)。利用甘藍9號染色體相對應的C06連鎖群特異InDel標記對其自交后代BC2F5和小孢子植株進行篩選，結合細胞學觀察獲得了4個添加甘藍9號染色體片段的大白菜—結球甘藍易位系‘AT9-1～AT9-4’，對易位系后代進行了遺傳穩(wěn)定性分析及田間性狀調查;根據(jù)易位系‘AT9-3’自交后代結球性狀發(fā)生分離及現(xiàn)蕾現(xiàn)象，開展了結球

2、及抽薹開花相關基因的表達分析，為易位系在大白菜遺傳育種中的應用提供了重要參考。主要研究結果如下:
　　1.以大白菜—結球甘藍9號單體異附加系AC9為試材，對其回交后代BC1植株進行游離小孢子培養(yǎng)。利用甘藍9號染色體相對應的C06連鎖群特異的20個InDel標記對小孢子植株進行篩選，結合細胞學鑒定從中獲得兩個添加甘藍9號染色體不同片段的易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’，其中‘AT9-1’含有甘藍C06連鎖群7個特異InDel

3、標記(C06-8、C06-13、C06-17、C06-22、C06-25、C06-26和C06-29)，‘AT9-2’含有甘藍C06連鎖群1個特異InDel標記C06-13。通過對InDel標記C06-13的加密設計，明確了易位系‘AT9-2’中甘藍片段大小為1.03Mb;利用大白菜A基因組10個連鎖群上均勻分布的177個InDel標記對其進行分子鑒定，初步確定了易位系‘AT9-2’中甘藍染色體片段位于大白菜1號染色體上。
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4、.對易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’分別進行自交、與大白菜親本‘85-1’回交、與大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’雜交，利用甘藍C06連鎖群特異的InDel標記對自交、回交、雜交后代進行鑒定，結果表明:兩個易位系中甘藍9號染色體片段的遺傳穩(wěn)定性非常低，易位系‘AT9-1’的自交、回交和雜交后代中含有甘藍染色體片段的植株比例僅為8.9％、3.1％、2.8％;而‘AT9-2’的自交、回交和雜交后代中含有甘藍染色體片段的

5、植株比例僅為6.7％、1.6％和2.6％。
　　3.以大白菜—結球甘藍9號單體異附加系AC9自交后代BC2F5植株為試材，利用甘藍9號染色體上20個特異的InDel標記對其進行篩選，結合細胞學鑒定從中獲得2個添加甘藍9號染色體不同片段的易位系植株‘AT9-3’和‘AT9-4’，其中‘AT9-3’含有甘藍C06連鎖群3個特異InDel標記（C06-25、C06-26和C06-29），‘AT9-4’含有甘藍C06連鎖群10個特異InD

6、el標記(C06-6、C06-8、C06-13、C06-14、C06-17、C06-22、C06-23、C06-25、C06-26和C06-29)。利用甘藍特異InDel標記對大白菜易位系‘AT9-3和‘AT9-4’自交后代進行了遺傳穩(wěn)定性分析，結果表明，大白菜易位系‘AT9-3’和‘AT9-4’自交后代植株中含有甘藍染色體片段的植株比例分別為96.3％和100％。
　　4.以受體親本二倍體大白菜‘85-1’和供體親本結球甘藍‘1

7、1-1’為對照，對4個大白菜易位系‘AT9-1～AT9-4’自交后代植株進行了田間性狀調查，結果表明，4個大白菜易位系在營養(yǎng)生長時期均表現(xiàn)出葉色綠、茸毛少、葉緣鈍鋸、葉面稍皺、外葉倒卵圓形、白色葉柄等與大白菜親本‘85-1’相似的性狀，而未發(fā)現(xiàn)與結球甘藍相似的性狀。但易位系自交后代植株均在結球性狀上出現(xiàn)分離:‘AT9-1’含有甘藍染色體片段的植株為舒心類型，結球不緊實;無甘藍染色體片段的植株表現(xiàn)為與大白菜親本‘85-1’相似的疊抱類型，

8、結球緊實。‘AT9-2’自交后代中含有甘藍染色體片段的植株未結球;不含甘藍染色體片段的植株結球松散且抱合方式為舒心;易位系‘AT9-3’和‘AT9-4’自交后代中含有甘藍染色體片段的植株均表現(xiàn)為兩種類型:其一為舒心類型，其二為不結球類型，且兩種類型的植株在營養(yǎng)生長時期均現(xiàn)蕾抽薹。
　　5.以受體親本二倍體大白菜‘85-1’為對照，運用實時定量PCR技術研究了大白菜易位系‘AT9-3’自交后代不同類型植株中結球相關基因（GA20OX

9、5、GA5、RCD1、KAN2）的表達。研究結果表明:4個基因在易位系‘AT9-3’自交后代不同類型（不含標記、含標記舒心、含標記不結球）植株的5個不同發(fā)育時期（蓮座期、結球前期、結球中期、結球后期、收獲期）均有表達但其表達趨勢和表達量各具特點。GA20OX5的表達量為逐漸上升趨勢，在收獲期其表達量最高;GA5呈先下降后升高趨勢，其表達量在蓮座期最高;RCD1和KAN2呈先升高后下降趨勢，在結球后期其表達量最高。含有甘藍特異標記植株的基

10、因表達量低于不含標記的植株，其中舒心類型植株的基因表達量高于不結球類型。
　　6.以受體親本二倍體大白菜‘85-1’為對照，運用實時定量PCR技術研究了大白菜易位系‘AT9-3’自交后代不同類型植株中抽薹開花相關基因BrFLC2和BrFLC5的表達。研究結果表明:2個基因在易位系‘AT9-3’自交后代不同類型（不含標記未現(xiàn)蕾、含標記未現(xiàn)蕾、含標記現(xiàn)蕾）植株的5個不同發(fā)育時期（蓮座期、結球前期、結球中期、結球后期、收獲期）均有表達。