添加甘藍(lán)9號(hào)染色體片段大白菜易位系的獲得及部分基因表達(dá)分析.pdf

1、為創(chuàng)建大白菜—結(jié)球甘藍(lán)異源易位系，本研究以大白菜—結(jié)球甘藍(lán)9號(hào)單體異附加系A(chǔ)C9為試材，對(duì)其進(jìn)行自交、回交和游離小孢子培養(yǎng)。利用甘藍(lán)9號(hào)染色體相對(duì)應(yīng)的C06連鎖群特異InDel標(biāo)記對(duì)其自交后代BC2F5和小孢子植株進(jìn)行篩選，結(jié)合細(xì)胞學(xué)觀察獲得了4個(gè)添加甘藍(lán)9號(hào)染色體片段的大白菜—結(jié)球甘藍(lán)易位系‘AT9-1～AT9-4’，對(duì)易位系后代進(jìn)行了遺傳穩(wěn)定性分析及田間性狀調(diào)查;根據(jù)易位系‘AT9-3’自交后代結(jié)球性狀發(fā)生分離及現(xiàn)蕾現(xiàn)象，開展了結(jié)球

2、及抽薹開花相關(guān)基因的表達(dá)分析，為易位系在大白菜遺傳育種中的應(yīng)用提供了重要參考。主要研究結(jié)果如下:
　　1.以大白菜—結(jié)球甘藍(lán)9號(hào)單體異附加系A(chǔ)C9為試材，對(duì)其回交后代BC1植株進(jìn)行游離小孢子培養(yǎng)。利用甘藍(lán)9號(hào)染色體相對(duì)應(yīng)的C06連鎖群特異的20個(gè)InDel標(biāo)記對(duì)小孢子植株進(jìn)行篩選，結(jié)合細(xì)胞學(xué)鑒定從中獲得兩個(gè)添加甘藍(lán)9號(hào)染色體不同片段的易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’，其中‘AT9-1’含有甘藍(lán)C06連鎖群7個(gè)特異InDel

3、標(biāo)記(C06-8、C06-13、C06-17、C06-22、C06-25、C06-26和C06-29)，‘AT9-2’含有甘藍(lán)C06連鎖群1個(gè)特異InDel標(biāo)記C06-13。通過對(duì)InDel標(biāo)記C06-13的加密設(shè)計(jì)，明確了易位系‘AT9-2’中甘藍(lán)片段大小為1.03Mb;利用大白菜A基因組10個(gè)連鎖群上均勻分布的177個(gè)InDel標(biāo)記對(duì)其進(jìn)行分子鑒定，初步確定了易位系‘AT9-2’中甘藍(lán)染色體片段位于大白菜1號(hào)染色體上。
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4、.對(duì)易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’分別進(jìn)行自交、與大白菜親本‘85-1’回交、與大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’雜交，利用甘藍(lán)C06連鎖群特異的InDel標(biāo)記對(duì)自交、回交、雜交后代進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明:兩個(gè)易位系中甘藍(lán)9號(hào)染色體片段的遺傳穩(wěn)定性非常低，易位系‘AT9-1’的自交、回交和雜交后代中含有甘藍(lán)染色體片段的植株比例僅為8.9％、3.1％、2.8％;而‘AT9-2’的自交、回交和雜交后代中含有甘藍(lán)染色體片段的

5、植株比例僅為6.7％、1.6％和2.6％。
　　3.以大白菜—結(jié)球甘藍(lán)9號(hào)單體異附加系A(chǔ)C9自交后代BC2F5植株為試材，利用甘藍(lán)9號(hào)染色體上20個(gè)特異的InDel標(biāo)記對(duì)其進(jìn)行篩選，結(jié)合細(xì)胞學(xué)鑒定從中獲得2個(gè)添加甘藍(lán)9號(hào)染色體不同片段的易位系植株‘AT9-3’和‘AT9-4’，其中‘AT9-3’含有甘藍(lán)C06連鎖群3個(gè)特異InDel標(biāo)記（C06-25、C06-26和C06-29），‘AT9-4’含有甘藍(lán)C06連鎖群10個(gè)特異InD

6、el標(biāo)記(C06-6、C06-8、C06-13、C06-14、C06-17、C06-22、C06-23、C06-25、C06-26和C06-29)。利用甘藍(lán)特異InDel標(biāo)記對(duì)大白菜易位系‘AT9-3和‘AT9-4’自交后代進(jìn)行了遺傳穩(wěn)定性分析，結(jié)果表明，大白菜易位系‘AT9-3’和‘AT9-4’自交后代植株中含有甘藍(lán)染色體片段的植株比例分別為96.3％和100％。
　　4.以受體親本二倍體大白菜‘85-1’和供體親本結(jié)球甘藍(lán)‘1

7、1-1’為對(duì)照，對(duì)4個(gè)大白菜易位系‘AT9-1～AT9-4’自交后代植株進(jìn)行了田間性狀調(diào)查，結(jié)果表明，4個(gè)大白菜易位系在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期均表現(xiàn)出葉色綠、茸毛少、葉緣鈍鋸、葉面稍皺、外葉倒卵圓形、白色葉柄等與大白菜親本‘85-1’相似的性狀，而未發(fā)現(xiàn)與結(jié)球甘藍(lán)相似的性狀。但易位系自交后代植株均在結(jié)球性狀上出現(xiàn)分離:‘AT9-1’含有甘藍(lán)染色體片段的植株為舒心類型，結(jié)球不緊實(shí);無甘藍(lán)染色體片段的植株表現(xiàn)為與大白菜親本‘85-1’相似的疊抱類型，

8、結(jié)球緊實(shí)?！瓵T9-2’自交后代中含有甘藍(lán)染色體片段的植株未結(jié)球;不含甘藍(lán)染色體片段的植株結(jié)球松散且抱合方式為舒心;易位系‘AT9-3’和‘AT9-4’自交后代中含有甘藍(lán)染色體片段的植株均表現(xiàn)為兩種類型:其一為舒心類型，其二為不結(jié)球類型，且兩種類型的植株在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期均現(xiàn)蕾抽薹。
　　5.以受體親本二倍體大白菜‘85-1’為對(duì)照，運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)研究了大白菜易位系‘AT9-3’自交后代不同類型植株中結(jié)球相關(guān)基因（GA20OX

9、5、GA5、RCD1、KAN2）的表達(dá)。研究結(jié)果表明:4個(gè)基因在易位系‘AT9-3’自交后代不同類型（不含標(biāo)記、含標(biāo)記舒心、含標(biāo)記不結(jié)球）植株的5個(gè)不同發(fā)育時(shí)期（蓮座期、結(jié)球前期、結(jié)球中期、結(jié)球后期、收獲期）均有表達(dá)但其表達(dá)趨勢(shì)和表達(dá)量各具特點(diǎn)。GA20OX5的表達(dá)量為逐漸上升趨勢(shì)，在收獲期其表達(dá)量最高;GA5呈先下降后升高趨勢(shì)，其表達(dá)量在蓮座期最高;RCD1和KAN2呈先升高后下降趨勢(shì)，在結(jié)球后期其表達(dá)量最高。含有甘藍(lán)特異標(biāo)記植株的基

10、因表達(dá)量低于不含標(biāo)記的植株，其中舒心類型植株的基因表達(dá)量高于不結(jié)球類型。
　　6.以受體親本二倍體大白菜‘85-1’為對(duì)照，運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)研究了大白菜易位系‘AT9-3’自交后代不同類型植株中抽薹開花相關(guān)基因BrFLC2和BrFLC5的表達(dá)。研究結(jié)果表明:2個(gè)基因在易位系‘AT9-3’自交后代不同類型（不含標(biāo)記未現(xiàn)蕾、含標(biāo)記未現(xiàn)蕾、含標(biāo)記現(xiàn)蕾）植株的5個(gè)不同發(fā)育時(shí)期（蓮座期、結(jié)球前期、結(jié)球中期、結(jié)球后期、收獲期）均有表達(dá)。