茄子果色上位P基因紧密连锁的InDel分子标记及其应用

【作者】 孙保娟； 李植良； 李涛； 黎振兴； 衡周； 宫超；

【机构】 广东省农业科学院蔬菜研究所； 广东省蔬菜新技术研究重点实验室；

【摘要】 茄子的果色遗传是由多基因控制的。在育种实践中发现2对上位基因控制茄子果色遗传现象,即2个纯合的白果色茄子杂交后,F1代果色为紫红色,F2代紫红果色和白果色植株分离比为9︰7,说明其果皮着色受到具有上位性的2个基因位点控制,2个白果色茄子是由于控制花青素生物合成的2个独立而又互补的基因位点分别失活引起的。前人报道茄子果色主要受到3个上位性基因位点(命名为D、P和Y)控制,但尚未开展相关分子标记及定位研究。因此,开展茄子果色上位性基因的分子标记和定位研究,可以为茄子果色分子标记辅助选择育种及基因克隆奠定基础。在前期采用SLAF-Seq与BSA关联分析技术结合将控制茄子果色上位性遗传的2个基因(D和P)分别定位到相应的两个较小的区域的基础上,基于父、母本基因组重测序结果,在关联区域所在的Scaffold附近寻找InDel标记,在关联Scaffold序列的第5 513位点找到了1个插入/缺失(InDel),其具有长度为50bp和35bp两处特异插入/缺失(InDel)片段,其在父本中比母本中多了85个碱基。根据InDel 5513两端序列设计了1对特异性引物,可在母本中扩增出长度为207 bp的片段(基因型pp),可在父本中扩增出长度为292 bp的片段(基因型PP)。在F1同时有292 bp和207 bp两个片段扩增,基因型为Pp。对F2代白果色单株的扩增带型分两种情况考虑:一种情况是绿茎白果色单株,其可能基因型有DDpp、Ddpp、ddpp,因此P基因分子标记InDel 5513扩增结果仅有1种情况,207 bp(基因型pp);另一种情况是紫红茎白果色单株,其可能基因型有ddPP、ddPp,因此P基因分子标记InDel5513扩增结果为292 bp(基因型PP)单条带、292 bp和207 bp(基因型Pp)杂合带。F2代紫红果色单株可能基因型有DDPP、DDPp、DdPP和DdPp,因此P基因分子标记InDel 5513扩增结果有2种情况,既仅有292 bp(基因型PP)、292 bp和207 bp杂合(基因型Pp)。该InDel标记在父本和母本中相差85个碱基,PCR产物可以在琼脂糖凝胶完成快速检测。通过对1 200株F2分离世代单株检验分析,计算出InDel 5513标记距离目标基因P的遗传距离为0.5 cM。本研究中获得的InDel 5513分子标记及分子标记扩增引物可以简便、快速、高通量地应用于茄子果色上位性基因P的辅助选择育种,同时为克隆该基因及其功能研究奠定了良好的基础。更多还原