结球甘蓝蜡粉缺失基因cgl1的精细定位

【作者】 刘泽洲； 杨丽梅； 方智远； 刘玉梅； 庄木； 张扬勇； 孙培田； 刘东明； 唐俊； 李景涛；

【机构】 中国农业科学院蔬菜花卉研究所；

【摘要】 结球甘蓝的叶球绿色在其育种中是一项非常重要的品质指标。蜡粉缺失甘蓝叶色亮绿,品质优良,营养物质丰富,对于丰富甘蓝种质资源具有重要的意义。目前对结球甘蓝蜡粉缺失基因的定位、克隆尚未见报道。利用SSR标记筛选结合基因组序列信息分析对结球甘蓝‘10Q-961’的蜡粉缺失基因（cgl1）进行精细定位,以期为结球甘蓝蜡粉缺失基因cgl1的克隆、功能验证奠定基础,加速结球甘蓝蜡粉缺失种质资源的研究和利用。10Q-961是甘蓝高代自交系9025-92的蜡粉缺失突变体,由北京华耐种子有限公司提供,叶色亮绿、表面无蜡粉、圆球、早熟;M-36为中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝课题组自有的芥蓝DH系材料。前期研究表明突变体10Q-961蜡粉缺失性状为单基因隐性遗传,并通过其与有蜡粉甘蓝材料10Q-206构建的F₂群体将蜡粉缺失基因cgl1初步定位于gSSR892到8号染色体末端686 kbp的区域内,标记与目的基因的遗传距离为1.59 cM。为了增加双亲间的差异和加速定位进程,用10Q-961与芥蓝DH系M-36构建的F₂群体,以根据甘蓝基因组序列信息和基因初步定位结果设计的108对gSSR（C08SSR1^C08SSR108）引物,对甘蓝蜡粉缺失基因cgl1进行精细定位。本研究中以双亲10Q-961和M-36及其F₁的基因组DNA为模板,对108对gSSR引物进行多态性筛选,获得具有多态性的引物10对,分别为:C08SSR7、C08SSR19、C08SSR26、C08SSR46、C08SSR53、C08SSR54、C08SSR55、C08SSR56、C08SSR61、C08SSR66。用这10对差异引物对用10Q-961和M-36构建的F₂群体的1172个隐性单株进行验证,交换单株数分别为17、15、12、6、2、1、1、1、1、1。通过对交换单株变化规律与多态引物在染色体上的分布位置的分析,将甘蓝蜡粉缺失基因cgl1定位于C08SSR61与8号染色体末端177.7 kbp的范围内,推算该标记与基因之间的遗传距离为0.085cM。该定位区间与用10Q-961和有蜡粉甘蓝材料10Q-206构建的F₂群体得到的初定位区间重合。根据甘蓝全基因组注释信息（http://ocri-genomics.org/bolbase/components.htm）预测该区段内约有33个基因,对定位区间进行共线性分析发现该区间位于1个甘蓝与拟南芥Chr1染色体具有共线性的区域。标记C08SSR61与甘蓝蜡粉缺失基因cgl1紧密连锁,可作为分子标记辅助亮绿甘蓝品种的选育,加速该性状在生产中的实际应用。本研究也为甘蓝蜡粉缺失基因cgl1的克隆与功能验证打下了坚实的基础。更多还原