白菜开花时间相关基因的分子标记及春化相关基因的克隆和表达分析

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白菜(Brassica rapa ssp.chinensis)类蔬菜绝大部分属于冬性一年生蔬菜作物,需要经历一个低温阶段才能顺利完成发育转变。在低温阶段,感温先期抽薹是生产上一个迫切需要解决的问题。培育晚抽薹品种是解决这一问题的根本途径。菜心是白菜类蔬菜的一个变种,对低温要求不严格,在华南地区可以周年生产,是代表极端早抽薹的一类白菜类作物。 本研究以冬性类型‘上海青’普通白菜和无冬性类型‘四九’菜心杂交的F2代为材料,根据基于性状的分析法,利用F2群体抽薹开花分布的两个极端构建极端早抽薹开花池和极端晚抽薹开花池,利用AFLP分子标记技术,筛选二者基因组的差异,以期获得与熟性或抽薹性状有关的分子标记。同时对人工春化条件下耐抽薹材料‘上海青’白菜花芽形态分化进行观察,运用同源基因克隆法,克隆拟南芥的重要开花时间基因的正向同源基因,比较其编码序列和内含子序列的异同,为白菜抗抽薹育种,研究抽薹开花相关基因的功能打下基础。主要结果如下: (1) 对F2代极端早抽薹开花池和极端晚抽薹开花池进行BSA-AFLP分析,获得5条早花池或晚花池特异条带,其中差异条带E2-AAG/M8-CTT317和E6-ACG/M6-CTC266仅在极端晚抽薹开花池出现;而E3-ACA/M1-CAA295、E8-AGG/M3-CAG270、E8-AGG/M4-CAT174仅在极端早开花池出现,分别将E3-ACA/M1-CAA295、ES-AGG/M3-CAG270和E6-ACG/M6-CTC266转化为SCAR标记和CAPS标记。用3个标记对F2代分离群体的转化结果表明,SCAR标记E3M1SCAR271和E8M3SCAR151推测与一个控制早开花的QTL连锁,分别位于该QTL的两侧,遗传距离分别为28.5cM和21.3cM。 (2) 分别用‘上海青’进行人工低温春化处理,观察花芽形态分化进程。结果表明低温处理20d,‘上海青’已开始从营养生长向生殖生长过渡。 (3) ‘四九’菜心与‘上海青’的BrcFLC的编码序列几乎完全一致,‘四九’菜心与‘上海青’的BrcFLC的第一个内含子序列差异也很小。 (4) 低温处理20d时,BrcFLC的表达已经非常弱,此时茎端形态为已开始向生殖生长过渡,BrcFCA和BrcFT随着低温处理时间的延长表达有增强趋势;BrcFCA与BrcFLC的关系不明显;BrcFT的表达模式与BrcFLC相反。
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