深度测序白菜类作物BrFLC5基因揭示春化抑制开花时间位点

【作者】 肖栋； 王滔； 赵建军； 侯喜林；

【机构】 南京农业大学园艺学院； 上海天吴生物科技有限公司； 河北农业大学园艺学院；

【摘要】 本研究旨在挖掘白菜类作物开花时间候选基因影响开花时间的多态位点。基于前期在1个DH分离体上不同环境下开花时间差异的QTL定位分析结果,选择BrFLC5 A03基因（最高LOD=3.4）,在213份白菜类作物上进行混池（10个单株）样本深度测序（200x）,挖掘其多态位点,并利用这些位点信息与该自然群体在春化和未春化处理条件下的开花时间进行关联分析。从瓦赫宁根大学和瓦维洛夫两个搜集中心选择了遍布36个国家的213份白菜类作物核心材料。在植株苗期进行30 d的春化处理,然后播种在田间（荷兰瓦赫宁根大学试验田）进行开花时间观察。利用FastTargetTM技术在IlluminaMiseq平台（2×300）对BrFLC5 A03的上游启动子区域（3 000bp）、5′UTR（109 bp）、基因区域（2 944 bp）和3′UTR（380 bp）,共6 433 bp进行双向测序（200×）。采用TASSEL 3.0软件的一般线性模块（GLM）和混合线性模块（MLM）对春化和非春花处理条件的开花时间进行关联分析。在213份材料中,对照参考基因组1.5版本（http://brassicadb.org/brad/）,共鉴定了BrFLC5 A03的154个SNP位点,分别位于上游84个、可变性剪切3个、内含子57个、外显子3个（均为同义突变）和3UTR 7个。基于Q+K模型（MLM）,设定-Log₁₀（P-value）>3.5为显著阈值,发现了4个SNP位点与春化处理条件下的开花时间相关联,而非春化条件下则没有关联。这4个SNP位点分别是上游A03:1 769 822..A>G(-Log₁₀P=3.906),上游A03:1 768 930..C>A(Log₁₀P=4.092),内含子A03:1 767 391-1 767 393..AGA>-(-Log₁₀P=3.794)和内含子A03:1 766 080..G>A(-Log₁₀P=5.055)。结果揭示BrFLC5 A03启动子区域的多态位点对春化处理有不同的响应,进而抑制了开花时间。更多还原