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结球甘蓝(Brassica oleracea L.var.capitata)简称甘蓝,是一种重要的十字花科芸薹属蔬菜。甘蓝叶色通常为绿色,YL-1和4036Y是本课题组发现的两个黄绿叶色突变体。本研究对两个突变体进行了遗传规律分析及基因精细定位,完成了两个候选基因的变异分析,为揭示黄绿叶色形成机理、促进甘蓝叶色育种奠定了基础。主要研究结果如下:1.在YL-1的C01染色体重组抑制区段精细定位了BoYgl-1基因,揭示了该区段发生一个6.3 Mb的倒位,候选基因Bo1g078470和Bo1g078800在YL-1中启动子区域或编码区存在变异。以黄绿叶色甘蓝突变体YL-1和正常绿叶芥蓝自交系11-192为亲本,构建BC3-BC5分离群体,最终将BoYgl-1黄绿叶色基因定位于C01染色体392 Kb的区间。同时发现YL-1在标记B4-4和T1-49之间发生了一个6.3 Mb的染色体倒位,导致该区段严重的重组抑制。定位区间内共包含32个基因,其中Bo1g078470编码CLPC2/HSP93-Ⅲ蛋白,调控叶绿体蛋白转运;Bo1g078800编码一种PPR五肽重复蛋白,参与线粒体和叶绿体的RNA编辑。因此,将Bo1g078470与Bo1g078800作为BoYgl-1的候选基因。与GL-1(YL-1近等基因系)相比,Bo1g078470在YL-1中的表达水平下调了近5倍,Bo1g078800在GL-1与YL-1中的表达水平无显著差异。序列分析发现,Bo1g078470在GL-1和YL-1中编码区无序列差异,但在YL-1中启动子区域存在6个SNP变异;而Bo1g078800在YL-1中外显子区域存在11个SNP变异,造成9个氨基酸的替换。推测由于Bo1g078470基因启动子的变异或Bo1g078800基因编码区的突变,导致YL-1出现黄绿叶色表型。2.精细定位了控制突变体4036Y黄绿叶色的BoYgl-2基因,揭示了候选基因Bo3g001140在4036Y中缺失。以黄绿叶色甘蓝突变体4036Y和正常绿叶甘蓝自交系01-20为亲本,构建了六世代群体,遗传分析表明黄绿叶色对正常绿色为单基因隐性遗传,将该基因命名为BoYgl-2。通过杂交互补试验和BSA-seq分析均表明BoYgl-2是不同于BoYgl-1的新基因。利用F2及BC1群体,最终将BoYgl-2黄绿叶色基因定位于C03染色体左侧末端标记B36-11左侧,遗传距离为0.1 cM,区间大小为232 Kb。定位区间内共包含53个基因,其中Bo3g001140编码一种PPR五肽重复蛋白,参与RNA编辑及叶绿体发育;Bo3g001370编码一种ATXR3类蛋白,参与叶绿体蛋白转运。因此,将Bo3g001140和Bo3g001370作为BoYgl-2的候选基因。序列分析发现,Bo3g001370在4036Y和4036G(4036Y近等基因系)中编码区及启动子区域都无序列差异。Bo3g001140基因在4036G中全长为1455 bp,但在4036Y中无扩增条带。利用重测序数据,通过Reads-IGV可视化分析及标记验证分析,发现4036Y中C03染色体左侧末端约162Kb的区域缺失,推测由于该区域内Bo3g001140基因的缺失,导致4036Y出现黄绿叶色表型。