大白菜抽薹开花相关基因SNP分析与晚抽薹开花性状QTL定位
大白菜（BrassicacampestrisL.ssp.pekinensis）起源于我国，是十字花科芸薹属中重要的蔬菜作物之一，是一种喜温、怕热、不抗严寒的作物。大白菜为种子春化型植物，萌动的种子即可感受低温完成春化，在一定的日照条件下即可由营养生长转到生殖生长而抽薹开花。在春夏大白菜生产中，春季温度由低到高的变化和日照长度的增加，极利于大白菜的生殖生长而导致未熟抽薹，给生产造成巨大的损失。因此开展大白菜耐先期抽薹育种基础理论研究和培育强冬性的大白菜品种已成为当务之急。
本试验根据BrFLC2、AtFRI、AtVIN3的序列设计引物，从大白菜自交系克隆BrFLC2、BrFRI和BrVIN3部分序列，并进行InDel和SNP分析，进行序列变异与抽薹和开花时间的关联分析和特异性标记的开发；以大白菜自交系C3-1和B2-2所构建F2群体，利用CAPS、AS-PCR、SSR、EST-SSR和SRAP标记，进行抽薹开花时间的QTL定位。将克隆得到的BrFRI、BrVIN3与AtFRI、BoFRI和BoVIN3、AtVIN3的相应片段，进行核苷酸序列的多序列比对，研究它们之间的同源性和差异性，取得如下结论：
1BrFLC2外显子2到外显子7的序列在20个自交系中存在34处等位变异，其中包括32个SNP、2个单碱基的InDel。相关性分析表明，内含子6中1660bp处的一个A-G（BrFLC2-1660）变异与抽薹和开花时间性状都呈极显著正相关，与抽薹时间的相关性为r=0.77**，与开花时间的相关性为r=0.79**（**p<0.01）
2在两个大白菜自交系P1（C3-1、晚抽）、P2（B2-2、早抽）中克隆了AtFR1的部分同源序列，通过比对发现BrFRIP1与BrFRIP2碱基序列相差10bp，且两序列之间存在18个SNP和4个InDel。根据酶切位点的差异和引物序列的特异性，成功设计了一个CAPS标记（BrFRI-BglI）和一个AS-PCR标记（Frasl），可用于基因定位。推断的BrFRIP1、BrFRIP2该部分序列所对应的氨基酸序列中，都存在一段属于frigidasuperfamily的部分序列，且与P1相比P2缺少了开头的7个氨基酸，却在尾部多了37个氨基酸，将两亲本的该部分氨基酸序列进行同源比对发现相似度为91.6％。
3在两个大白菜自交系P1（C3-1、晚抽）、P2（B2-2、早抽）中克隆了AtVIN3的部分同源序列，通过比对发现BrVIN3P1和BrVIN3P2的该段序列长度均为967bp，它们之间存在4个SNP，推断的BrFRIP1、BrFRIP2该部分序列所对应的氨基酸序列相似度为99％。
4在一个甘蓝品种8398中分别克隆了AtFRI的同源基因BoFRI的1304bp序列和AtVIN3的同源基因BoVIN3的967bp序列。将BrFRIP1、BrFRIP2、BoFRI与AtFRI的相应区段进行序列分析，大白菜和甘篮FRI该部分序列相似性达到了93％以上，它们与拟南芥相似性都不到80％；通过四个FRI的序列片段之间的进化关系分析，确定BoFRI与祖先节的差异最小，其次为BrFRIP2，而BrFRIP1和AtFRI则相对较远。BrVIN3P1、BrVIN3P2、BoVIN3与AtVIN3的序列分析，表明大白菜和甘蓝VIN3该部分序列相似性达到了99％以上，它们与拟南芥相似性都不到86％；四个VIN3的序列的进化关系分析表明BrVIN3P1与祖先节的差异最小，其次为BoVIN3，而BrVIN3P2和AtVIN3则相对较远；抽薹开花时间早的P2的BrVIN3与BoVIN3更加相近。
5以两亲本C3-1和B2-2构建DNA池，对82对EST-SSR引物、23对锚定SSR引物、7对SSR引物和320对SRAP引物进行引物筛选，其中7对EST-SSR引物、9对锚定SSR引物、3对SSR引物和11对SRAP引物在两亲本DNA池及F1代之间表现有稳定的多态性。
6通过对F2群体的CAPS、AS-PCR、EST-SSR、SSR、SRAP分析，经Mapmaker/EXPversion3.0软件处理，构建了包含21个标记的5个大白菜连锁群，其中4个连锁群可以和国际大白菜A基因组中的连锁群相对应。利用WinQTLCart2.0软件采用复合区间作图法对控制大白菜抽薹开花时间相关数量性状基因的位点进行QTL定位和遗传效应分析，共检测到了2个与大白菜抽薹时间相关的QTL位点qbt-1、qbt-2和2个与大白菜开花时间相关的QTL位点qft-1、qft-2，分布于2个连锁群上，贡献率分别为17％、7％和16％、9％。
东北农业大学
硕士
蔬菜学
张耀伟
2010
中文
S634.1;S601
75
2010-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）