番茄控制早開花的主效QTL的精細(xì)定位.pdf

1、開花標(biāo)志著植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段，該過程受遺傳和環(huán)境共同影響。在相同環(huán)境條件下，早開花意味著植物能夠利用較少的能量進(jìn)入生殖生長(zhǎng)，這對(duì)于植物規(guī)避惡劣環(huán)境（如低溫）完成生命周期有重要意義。番茄上，開花時(shí)間是一個(gè)由多基因控制的數(shù)量性狀，開花早晚與熟性有較高的相關(guān)性。同時(shí)，早熟意味著較高的產(chǎn)值。因此，闡明開花時(shí)間的遺傳基礎(chǔ)具有重要意義。本研究以071-440（晚開花，P2）與Bone MM（早開花，P1）兩個(gè)栽培番茄構(gòu)建的F2群體為

2、研究對(duì)象，利用混合分組(BSA) QTL-Seq技術(shù)定位主效QTLs，結(jié)合基岡表達(dá)分析篩選候選基因，并對(duì)兩個(gè)已報(bào)道的miRNA進(jìn)行了表達(dá)模式分析，獲得的主要結(jié)果如下:
　　1.基于QTL-Seq定位了7個(gè)與番茄早開花性狀相關(guān)的主效QTL。以構(gòu)建的1200個(gè)F2單株為研究對(duì)象，選取極端早熟和極端晚熟的各40個(gè)單株的DNA等量混合，組成兩個(gè)子代池，與親本池共同測(cè)序。采用QTL-Seq分析將番茄的早開花性狀定位于1號(hào)染色體上，其物理區(qū)域

3、為1.6Mb-71.8Mb。根據(jù)SNP-index的結(jié)果，在此區(qū)域發(fā)現(xiàn)了7個(gè)主效QTL位點(diǎn)，分別位于23.5Mb-24Mb、24Mb-28Mb、35Mb-40Mb、52.5Mb-54Mb、59Mb-62Mb、69Mb-72Mb和70Mb-74Mb之間。根據(jù)番茄基因組注釋的結(jié)果，在上述區(qū)域預(yù)測(cè)得到了與早開花性狀相關(guān)的7個(gè)基因，分別為EF1(Solyc01g017060), EF2(Solyc01g018000), EF3(Solyc01g

4、034220), EF4(Solyc01g057370),EF5(Solyc01g058640), EF6(Solyc01g073700)和EF7(Solyc01 g081360)。
　　2.結(jié)合傳統(tǒng)QTL分析，篩選獲得了1個(gè)與番茄早開花相關(guān)的QTL。根據(jù)QTL-Seq分析的結(jié)果，在上述7個(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)了143個(gè)Indel標(biāo)記，隨機(jī)挑選136個(gè)F2單株進(jìn)行QTL分析。QTL分析結(jié)果表明:番茄早開花的QTL位于標(biāo)記Fl-Indel2和F

5、l-Indel8之間，對(duì)應(yīng)的物理位置為23.5Mb-25.3Mb。該區(qū)域與測(cè)序分析預(yù)測(cè)的23.5Mb-24Mb區(qū)間存在較高的一致性，即EF1所在的區(qū)域。
　　3.對(duì)測(cè)序分析預(yù)測(cè)的7個(gè)基因，設(shè)計(jì)引物，利用實(shí)時(shí)熒光定量qPCR對(duì)7個(gè)基因在雙親間的表達(dá)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明7個(gè)基因中EF1在雙親中相對(duì)表達(dá)量最高，相對(duì)表達(dá)水平分別為219.34(P1)和73.46(P2)，達(dá)到顯著差異水平(P≤0.05)。因此EF1可能參與了番茄開花時(shí)間的

6、調(diào)控。經(jīng)BLAST分析，該基因與番茄的Ycf2基因相似度較高。
　　4.研究了miR156和miR172在番茄不同葉位（從下部向上，依次為第1，3，4，6，9，12片葉）的表達(dá)模式。結(jié)果顯示，miR156和miR172在P1（早開花）中的表達(dá)隨葉位增加表達(dá)量增加，均在第12片急劇升高，達(dá)到最高值，分別為1.12倍和4.88倍，而P1的始花節(jié)位為第6片葉。這兩個(gè)miRNA在P2（第12片葉始花）中的表達(dá)存在差異，miR156在第3片