甘藍型油菜黃化和光葉突變體的基因定位及克隆.pdf

1、作物中葉片的突變體多種多樣，包括有葉色，葉形態(tài)等突變體類型。他們?yōu)檠芯孔魑锏墓夂献饔谩⒑粑饔?、光能利用、生長發(fā)育，基因功能及某些組分（蠟質、色素等）的合成代謝調(diào)控等提供良好的實驗材料。一些突變體的表型明顯穩(wěn)定（如棉花牙黃，水稻紫葉，油菜黃葉等）被應用于雜種優(yōu)勢的利用中。本研究對甘藍型油菜黃化突變體BnaC.ygl和光葉突變體B.napusNillaglossy進行了初步的表型解析，遺傳分析和基因定位，并成功克隆到了葉色基因BnaC.Y

2、GL，這為探究表型機理及其在育種中的應用奠定了基礎。主要研究結果如下:
　　1甘藍型油菜隱性葉色突變體BnaC.ygl基因的精細定位及克隆
　　1)與野生型相比，突變體BnaC.ygl葉片顏色在苗期葉片黃化，現(xiàn)蕾期和抽薹期葉色接近于野生型。對其葉綠素含量的測定結果表明，苗期突變體和野生型的葉綠素a，葉綠素b，總葉綠素含量和葉綠素a/b值均差異顯著，開花期突變體葉綠素含量與野生型差異不顯著。
　　2)經(jīng)透射電鏡分析結果表

3、明苗期突變體葉綠體類囊體膜和基粒片層垛疊數(shù)有所減少，基粒片層間稀疏，無規(guī)則，葉綠體發(fā)育不良。在開花期時，突變體葉綠體類囊體膜和基粒片層垛疊數(shù)量明顯增加，與野生型無明顯差異。
　　3)利用了兩個群體對BnaC.YGL基因精細定位，將BnaC.YGL基因定在甘藍型油菜N17的0.35cM的區(qū)間，同時獲得18對與BnaC.YGL共分離的標記。并推測標記SC25附近的與甘藍中Bol027145(HO1)同源的基因為BnaC.YGL的候選基

4、因。比較測序分析結果表明該基因在突變體中缺失了C基因組上的同源拷貝(BnaC.HO1)。遺傳轉化的結果證明BnaC.HO1是BnaC.ygl葉色突變體的突變基因。
　　4)甘藍型油菜BnaC.HO1與甘藍HO1的相似度最高，與BnaA.HO1的同源性也在90％以上，與擬南芥和白菜達80％以上，表明BnaC.HO1在進化進程中比較保守。
　　5)RT-PCR結果表明BnaC.YGL基因在苗期展開葉和角果中表達較強，而發(fā)芽的種子

5、和根中表達較弱。亞細胞定位的結果表明，BnaC.YGL基因定位于原生質的葉綠體中。
　　6)與BnaC.YGL基因共分離的16個標記在突變體和野生型中均檢測到多態(tài)性，這些標記覆蓋了甘藍C07染色體至少1.2Mb的區(qū)段。另外檢測到在突變體中有3個基因均丟失了N17染色體定位區(qū)段的同源拷貝，因此我們認為經(jīng)EMS誘變獲得的突變體BnaC.ygl可能在N17染色體上有基因組的大片段的缺失。
　　2甘藍型油菜隱性光葉突變體的遺傳分析和

6、BnaC.Ngl1基因定位
　　1)光葉突變體Nillaglossy的莖桿，葉片，花蕾及角果皮均不被蠟粉，表面油亮，整個生育期此表型都明顯可見。掃描電鏡掃描也顯示光葉突變體的莖干表面被少量的片狀和顆粒狀蠟質晶體覆蓋而葉表面被少量顆粒狀晶體覆蓋。
　　2)遺傳分析結果表明該光葉表型受到兩對隱性基因控制。
　　3)利用F2群體篩選到5個可能的多態(tài)性標記，選取G1組合中BC2代1∶1分離的16個株系取樣驗證。結果表明只有SS

7、R標記CB10443能在7個株系中表型出多態(tài)性，其他標記均無多態(tài)性，說明CB10443與控制光葉性狀的基因中一對基因連鎖，并將其命名為“BnaC.NGL1”。
　　4)通過AFLP技術和比較基因組開發(fā)標記，并利用包含1191個單株G1BC2群體將BnaC.NGL1鎖定在甘藍型油菜N11連鎖群SSR標記gls41和gls79之間，它們之前的遺傳距離為0.16cM。兩個標記在甘藍C01上的距離大約為230kb，包含約51個注釋的基因。