大白菜抽薹開花相關(guān)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(guó)，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(yán)寒的作物。大白菜為種子春化型植物，萌動(dòng)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(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)到生殖生長(zhǎng)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(zhǎng)度的增加，極利于大白菜的生殖生長(zhǎng)而導(dǎo)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(chǔ)理論研究和培育

2、強(qiáng)冬性的大白菜品種已成為當(dāng)務(wù)之急。
　　 本試驗(yàn)根據(jù)BrFLC2、AtFRI、AtVIN3的序列設(shè)計(jì)引物，從大白菜自交系克隆BrFLC2、BrFRI和BrVIN3部分序列，并進(jìn)行InDel和SNP分析，進(jìn)行序列變異與抽薹和開花時(shí)間的關(guān)聯(lián)分析和特異性標(biāo)記的開發(fā)；以大白菜自交系C3-1和B2-2所構(gòu)建F2群體，利用CAPS、AS-PCR、SSR、EST-SSR和SRAP標(biāo)記，進(jìn)行抽薹開花時(shí)間的QTL定位。將克隆得到的BrFRI、Br

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

4、開花時(shí)間的相關(guān)性為r=0.79**（**p<0.01）
　　 2在兩個(gè)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(duì)發(fā)現(xiàn)BrFRIP1與BrFRIP2堿基序列相差10bp，且兩序列之間存在18個(gè)SNP和4個(gè)InDel。根據(jù)酶切位點(diǎn)的差異和引物序列的特異性，成功設(shè)計(jì)了一個(gè)CAPS標(biāo)記（BrFRI-BglI）和一個(gè)AS-PCR標(biāo)記（Frasl），可用于基因定位。推斷的BrFRIP

5、1、BrFRIP2該部分序列所對(duì)應(yīng)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(gè)氨基酸，卻在尾部多了37個(gè)氨基酸，將兩親本的該部分氨基酸序列進(jìn)行同源比對(duì)發(fā)現(xiàn)相似度為91.6％。
　　 3在兩個(gè)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(duì)發(fā)現(xiàn)BrVIN3P1和BrVIN3P2的該段序列長(zhǎng)度均為967bp，它們之

6、間存在4個(gè)SNP，推斷的BrFRIP1、BrFRIP2該部分序列所對(duì)應(yīng)的氨基酸序列相似度為99％。
　　 4在一個(gè)甘藍(lán)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(yīng)區(qū)段進(jìn)行序列分析，大白菜和甘籃FRI該部分序列相似性達(dá)到了93％以上，它們與擬南芥相似性都不到80％；通過四個(gè)FRI的序列片段

7、之間的進(jìn)化關(guān)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(duì)較遠(yuǎn)。BrVIN3P1、BrVIN3P2、BoVIN3與AtVIN3的序列分析，表明大白菜和甘藍(lán)VIN3該部分序列相似性達(dá)到了99％以上，它們與擬南芥相似性都不到86％；四個(gè)VIN3的序列的進(jìn)化關(guān)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(duì)較遠(yuǎn)；抽薹開花時(shí)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(gòu)建DNA池，對(duì)82對(duì)EST-SSR引物、23對(duì)錨定SSR引物、7對(duì)SSR引物和320對(duì)SRAP引物進(jìn)行引物篩選，其中7對(duì)EST-SSR引物、9對(duì)錨定SSR引物、3對(duì)SSR引物和11對(duì)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(duì)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(gòu)建了包含21個(gè)標(biāo)記的5個(gè)大白菜連鎖群，其中4個(gè)連鎖群可以和國(guó)際大白菜A基因組中的連鎖群相對(duì)應(yīng)。利用WinQTLCart2.0軟件采用復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì)控制大白菜抽薹開花時(shí)間相關(guān)數(shù)量性狀基因的位點(diǎn)進(jìn)行QTL定位和遺傳效應(yīng)分析，共檢測(cè)到了2個(gè)與大白菜抽薹時(shí)間相關(guān)的QTL位點(diǎn)qbt-1、qbt-2和2個(gè)與大白菜開花時(shí)間相關(guān)的QTL位點(diǎn)qft-1、qft-2，分布于2個(gè)連鎖群上，貢獻(xiàn)率分別為17％、7％和16％