叶用芥菜叶缘裂刻基因的初步定位与杂种优势利用
芥菜起源中国，全国各地均有栽培，但以西南、华中、华东、华南的15个省市区分布最为集中。目前，全国芥菜栽培面积已达1500万亩以上，在蔬菜产业及人民日常生活中占有十分重要的地位。芥菜在我国种类繁多，栽培也十分广泛。在漫长的进化及栽培过程中，芥菜的各器官特别是各营养器官产生了多向而强烈的分化，形成了根、茎、叶、薹四大类16个变种以及众多的变异类型。叶缘裂刻是叶用芥菜叶片的一种特殊性状，具有抗高温，抗水分胁迫，影响比叶面积、增加通风透气等作用。关于芥菜叶缘裂刻的研究，至今尚未报道，但是关于白菜、油菜、拟南芥、番茄等其他物种的叶缘裂刻有很多报道。本研究旨在明确芥菜叶缘裂刻性状的遗传规律，并对芥菜叶缘裂刻基因进行初步定位。通过裂叶芥菜与非裂叶芥菜杂交配组，选出强优势组合，并对其进行加工品质分析。主要内容如下: 1.遗传分析:对芥菜叶缘裂刻和叶缘锯齿两份材料的形态学进行观察;利用芥菜叶缘裂刻和叶缘锯齿构建六个世代群体，统计F2、BC1群体叶缘裂刻植株与叶缘锯齿植株的分离比例。结果表明F1全部表现裂刻， F2、BC1出现裂刻与锯齿的分离，分离比经卡方检验符合3∶1和1∶1的孟德尔遗传规律，遗传分析表明裂叶性状由一对基因控制，将该基因命名为BjLB(Leaf-lobe in Brassicajuncea)。 2.叶缘裂刻基因初定位:通过F2群体极端池结合BSA法（分离群体分组分析法）对SSR引物进行筛选，以获得共显性标记，利用该标记验证F2群体的单株，初步对芥菜叶缘裂刻基因进行定位。结果筛选到一个连锁的分子标记ACMP249，根据该分子标记将裂刻基因初步定位在A03染色体上物理距离为0.69M区域。 3.高通量的BSA测序:从F2代分离群体两极端池中分别选定裂刻、锯齿极端性状各50株，用打孔法取叶片，裂刻性状50株混为一个样，锯齿性状50株混为一个样，分别提取RNA用于高通量的BSA测序。 4.叶用芥菜叶缘裂刻相关基因表达差异分析:对7个已报道的裂刻基因进行了保守性分析，选保守性最高片段设计引物，利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-timePCR)技术分析这些基因在芥菜叶缘裂刻与锯齿两亲本中的表达差异。结果表明这些基因在两亲本中表达差异不明显，推测影响叶缘缺刻形成的这些基因与叶用芥菜叶缘裂刻基因BjLB不是同一个基因。 5.杂种优势的利用:在已有20个叶用芥菜杂交组合中，选出4个强优势杂交组合的基础上。以裂叶芥菜与非裂叶芥菜为材料，通过顶交法配组，选育获得1个叶用芥菜的强优势组合(0912A×X2)，这个组合在单株重、鲜样营养品质蛋白质含量和可溶性固形物上表现出明显的正向超标优势，超标值分别为51.11％、37.68％和34.57％。在明确其超亲和超标优势的基础上，通过正交设计试验，进一步分析该强优势杂交组合在腌制加工过程中，符合安全标准的硝酸盐和亚硝酸盐的最优处理模式。结果显示:腌制前期(0-15天)低含量硝酸盐的优化组合是(A4D4B2E3C4)，低含量的亚硝酸盐优化组合模式为(B1C1D3A4E2);腌制后期(16-31天)低含量硝酸盐的优化组合是(D1A4C3E4B1)，低含量的亚硝酸盐优化组合是(C1A3E2B1D3)。
叶缘裂刻;遗传分析;基因初定位;杂种优势;叶用芥菜
华中农业大学
硕士
蔬菜学
万正杰
2015
中文
S637.2
62
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）