甘蓝花瓣黄色基因的遗传及其定位

【作者】 韩风庆； 方智远； 杨丽梅； 刘玉梅； 庄木； 吕红豪； 李占省； 张扬勇；

【机构】 中国农业科学院蔬菜花卉研究所；

【摘要】 结球甘蓝（Brassica oleracea var.capitata）和芥蓝（B.oleracea var.alboglabra Bailey）为甘蓝种的两个变种。结球甘蓝花瓣一般为黄色,芥蓝花瓣大多为白色。目前这两个变种花色的生理机制、遗传规律和分子机制尚不清楚。通过分析花色遗传规律,获得与花色紧密连锁的分子标记,为该基因的定位和克隆奠定基础。2013年在中国农业科学院蔬菜花卉研究所,以多代自交材料结球甘蓝YL-1（P₁）和芥蓝11-192（P₂）为亲本,构建F₂群体和BC₁群体。调查花色分离情况,分析其遗传规律;根据双亲重测序数据和甘蓝参考基因组序列设计InDel引物,通过BSA法筛选获得多态性引物;利用隐性纯合单株进行初定位和精细定位。YL-1与11-192杂交获得的F₁植株均为白色花瓣。344株F₂植株中271株为白花,73株为黄花,经卡方检验符合3∶1分离比;491株BC₁P₁植株中253株为白花,238株为黄花,经卡方检验符合1∶1分离比,表明黄花对白花为单基因隐性遗传。利用新开发的1 092对InDel引物对双亲进行筛选,获得220对多态性引物,多态率为20.1%。利用黄花、白花两个基因池对这200对多态性的引物进行筛选,发现引物M4131有多态性。随后在M4131附近设计了75对InDel引物和16对SSR引物,筛选获得30对在亲本池之间具有多态性的引物。挑取共显性、条带清晰的12对引物对F₂群体和BC₁群体的1 251个隐性纯合单株进行扩增。利用MapDraw构建遗传图谱,结果显示标记M4136和M3位于目标基因的两侧,遗传距离分别为0.8 cM和1.1 cM,位于C03染色体,两标记间的物理距离为397 kb。此外,将两个侧翼标记在130份结球甘蓝、12份芥蓝材料上进行验证,发现符合度分别达到82%和95%,初步表明两侧标记间的区域具有变种特异性,与黄（白）色花瓣基因共进化。更多还原