大白菜抽薹開花相關基因SNP分析與晚抽薹開花性狀QTL定位.pdf

1、大白菜（BrassicacampestrisL.ssp.pekinensis）起源于我國，是十字花科蕓薹屬中重要的蔬菜作物之一，是一種喜溫、怕熱、不抗嚴寒的作物。大白菜為種子春化型植物，萌動的種子即可感受低溫完成春化，在一定的日照條件下即可由營養(yǎng)生長轉到生殖生長而抽薹開花。在春夏大白菜生產(chǎn)中，春季溫度由低到高的變化和日照長度的增加，極利于大白菜的生殖生長而導致未熟抽薹，給生產(chǎn)造成巨大的損失。因此開展大白菜耐先期抽薹育種基礎理論研究和培育

2、強冬性的大白菜品種已成為當務之急。
　　 本試驗根據(jù)BrFLC2、AtFRI、AtVIN3的序列設計引物，從大白菜自交系克隆BrFLC2、BrFRI和BrVIN3部分序列，并進行InDel和SNP分析，進行序列變異與抽薹和開花時間的關聯(lián)分析和特異性標記的開發(fā)；以大白菜自交系C3-1和B2-2所構建F2群體，利用CAPS、AS-PCR、SSR、EST-SSR和SRAP標記，進行抽薹開花時間的QTL定位。將克隆得到的BrFRI、Br

3、VIN3與AtFRI、BoFRI和BoVIN3、AtVIN3的相應片段，進行核苷酸序列的多序列比對，研究它們之間的同源性和差異性，取得如下結論：
　　 1BrFLC2外顯子2到外顯子7的序列在20個自交系中存在34處等位變異，其中包括32個SNP、2個單堿基的InDel。相關性分析表明，內含子6中1660bp處的一個A-G（BrFLC2-1660）變異與抽薹和開花時間性狀都呈極顯著正相關，與抽薹時間的相關性為r=0.77**，與

4、開花時間的相關性為r=0.79**（**p<0.01）
　　 2在兩個大白菜自交系P1（C3-1、晚抽）、P2（B2-2、早抽）中克隆了AtFR1的部分同源序列，通過比對發(fā)現(xiàn)BrFRIP1與BrFRIP2堿基序列相差10bp，且兩序列之間存在18個SNP和4個InDel。根據(jù)酶切位點的差異和引物序列的特異性，成功設計了一個CAPS標記（BrFRI-BglI）和一個AS-PCR標記（Frasl），可用于基因定位。推斷的BrFRIP

5、1、BrFRIP2該部分序列所對應的氨基酸序列中，都存在一段屬于frigidasuperfamily的部分序列，且與P1相比P2缺少了開頭的7個氨基酸，卻在尾部多了37個氨基酸，將兩親本的該部分氨基酸序列進行同源比對發(fā)現(xiàn)相似度為91.6％。
　　 3在兩個大白菜自交系P1（C3-1、晚抽）、P2（B2-2、早抽）中克隆了AtVIN3的部分同源序列，通過比對發(fā)現(xiàn)BrVIN3P1和BrVIN3P2的該段序列長度均為967bp，它們之

6、間存在4個SNP，推斷的BrFRIP1、BrFRIP2該部分序列所對應的氨基酸序列相似度為99％。
　　 4在一個甘藍品種8398中分別克隆了AtFRI的同源基因BoFRI的1304bp序列和AtVIN3的同源基因BoVIN3的967bp序列。將BrFRIP1、BrFRIP2、BoFRI與AtFRI的相應區(qū)段進行序列分析，大白菜和甘籃FRI該部分序列相似性達到了93％以上，它們與擬南芥相似性都不到80％；通過四個FRI的序列片段

7、之間的進化關系分析，確定BoFRI與祖先節(jié)的差異最小，其次為BrFRIP2，而BrFRIP1和AtFRI則相對較遠。BrVIN3P1、BrVIN3P2、BoVIN3與AtVIN3的序列分析，表明大白菜和甘藍VIN3該部分序列相似性達到了99％以上，它們與擬南芥相似性都不到86％；四個VIN3的序列的進化關系分析表明BrVIN3P1與祖先節(jié)的差異最小，其次為BoVIN3，而BrVIN3P2和AtVIN3則相對較遠；抽薹開花時間早的P2的B

8、rVIN3與BoVIN3更加相近。
　　 5以兩親本C3-1和B2-2構建DNA池，對82對EST-SSR引物、23對錨定SSR引物、7對SSR引物和320對SRAP引物進行引物篩選，其中7對EST-SSR引物、9對錨定SSR引物、3對SSR引物和11對SRAP引物在兩親本DNA池及F1代之間表現(xiàn)有穩(wěn)定的多態(tài)性。
　　 6通過對F2群體的CAPS、AS-PCR、EST-SSR、SSR、SRAP分析，經(jīng)Mapmaker/E

9、XPversion3.0軟件處理，構建了包含21個標記的5個大白菜連鎖群，其中4個連鎖群可以和國際大白菜A基因組中的連鎖群相對應。利用WinQTLCart2.0軟件采用復合區(qū)間作圖法對控制大白菜抽薹開花時間相關數(shù)量性狀基因的位點進行QTL定位和遺傳效應分析，共檢測到了2個與大白菜抽薹時間相關的QTL位點qbt-1、qbt-2和2個與大白菜開花時間相關的QTL位點qft-1、qft-2，分布于2個連鎖群上，貢獻率分別為17％、7％和16％