结球甘蓝蜡质缺失基因GY-2的初步定位

【作者】 董昕； 季家磊； 杨丽梅； 方智远； 庄木； 张扬勇； 吕红豪； 刘玉梅； 李占省；

【机构】 中国农业科学院蔬菜花卉研究所；

【摘要】 叶球颜色是甘蓝重要的农艺性状。与普通甘蓝相比,结球甘蓝蜡质缺失突变体叶面油绿且有光泽,具有良好的商品性。深入挖掘蜡质缺失基因,对丰富甘蓝种质资源和甘蓝新品种选育具有重要意义。通过遗传分析,明确甘蓝蜡质缺失突变体GW-Y的遗传规律,并对蜡质缺失基因GY-2进行初步定位,为深入研究蜡质缺失基因奠定基础。GW-Y是本课题组高代自交系GW的蜡质缺失突变体,叶色亮绿,表面蜡质缺失。本课题组自有的芥蓝DH系有蜡质材料2154叶色灰绿,表面蜡质完整。本研究中以GW-Y为父本（P1）,以2154为母本（P₂）构建六世代群体,分析GW-Y的遗传规律,并利用平均分布于甘蓝9条染色体上的800对SSR引物对蜡质缺失基因GY-2进行定位。通过双亲杂交获得的F1代均表现出蜡质缺失亮绿性状。F₁代自交获得的215株F₂代植株出现性状分离,其中蜡质缺失亮绿植株为170棵,有蜡质植株为45棵,经卡方检验符合3:1（χ²=1.8992<χ² 0.05=3.841）的分离比例。对BC₁P₂群体的288个单株进行调查,蜡质缺失植株有131棵,有蜡粉植株有157棵,二者比例为0.83:1,经卡方检验符合1:1（χ¹=2.35<χ² 0.05=3.841）的分离比例。另一回交群体BC₁P₁全表现为蜡质缺失性状。由以上结果初步判断GY-2为显性基因。用CTAB法提取双亲和F₁的基因组DNA作为PCR模板,筛选平均分布于甘蓝9条染色体上的800对SSR引物。以6个有蜡质F₂单株和7个蜡质缺失F₂单株验证筛选出的共显性标记,发现位于8号染色体上的引物SSR650与GY-2基因连锁。根据参考基因组,在引物SSR650附近区域设计引物,并进行筛选,得到了两对多态性好,条带清晰的引物T7和T18。利用702株F₂隐性单株对T7和T18进行单株验证,引物T7和T18的交换次数分别为18和3。该结果表明GY-2基因位于T18引物和8号染色体末端之间。GY-2基因与T18的遗传距离为0.42 cM。该区域有66个基因,有5个与蜡质合成有关,9个功能未知,作为候选基因用于后续研究。更多还原