芥菜型油菜紫葉基因BjPl1精細定位及紫葉相關(guān)性狀研究.pdf

1、紫葉性狀是由于花色苷的積累所產(chǎn)生。花色苷具有較強的抗氧化性，在植物光保護、抗寒、抗旱等方面均具有重作用。因此，在農(nóng)作物育種及研究中具有重要的意義。
　　本研究針對芥菜型油菜紫葉突變株1280-1的葉色性狀，在明確其葉色遺傳規(guī)律的基礎(chǔ)上，研究了紫葉性狀與葉綠素、產(chǎn)量的關(guān)系，同時對控制紫葉性狀的基因進行了精細定位，結(jié)合花色苷代謝途徑基因，初步預(yù)測了控制該紫葉性狀的候選基因。主要研究結(jié)果如下：
　　1.田間觀察結(jié)果顯示，紫葉突變株

2、1280-1子葉期即表現(xiàn)紫色，但第一片及第二片真葉均為綠色，隨著葉片生長，第一片及第二片真葉葉緣、葉脈開始顯現(xiàn)紫色。至三葉期，所有葉片顏色均呈現(xiàn)紫色并持續(xù)至現(xiàn)蕾期。由現(xiàn)蕾期開始，經(jīng)初花期、盛花期、至終花期，紫葉顏色開始逐漸變淡。于成熟期，所有葉片只在葉緣及葉脈處呈現(xiàn)出紫色。
　　2.通過與芥菜型油菜綠葉親本多室、富源的遺傳分析表明：紫葉性狀由一對顯性基因控制，結(jié)合近等基因系中不同基因型花色苷含量的測定結(jié)果，進一步得出，該紫葉性狀由

3、一對完全顯性基因控制。
　　3.對 BC5代分離群體中紫葉單株與綠葉單株的葉綠素含量、產(chǎn)量進行測定，結(jié)果顯示：紫葉與綠葉單株葉綠素含量、產(chǎn)量差異不顯著。研究結(jié)果表明：紫葉性狀對葉綠素、產(chǎn)量無顯著影響。
　　4.通過篩選已經(jīng)公布的白菜、芥菜型油菜遺傳圖譜，利用4對IP及SSR標記將紫葉基因定位到芥菜型油菜B2連鎖群上。在此基礎(chǔ)上，利用比較作圖手段將紫葉基因BjPl1進一步限定到0.7 cM的遺傳距離內(nèi)，在芥菜型油菜基因組信息公

4、布后，通過標記序列比對及新標記的開發(fā)，將紫葉基因BjPl1縮小到225kb的物理區(qū)間內(nèi)，兩側(cè)最近的標記分別為 B2-9與 PLC871，其對應(yīng)的物理位置為17.74-17.97Mb。
　　5.采用基因組重測序技術(shù)的對控制紫葉性狀基因進行定位，結(jié)果顯示：28個候選區(qū)間在99％的置信區(qū)間內(nèi)大于閾值，其中21個候選區(qū)間位于B2染色體。結(jié)合分子標記定位結(jié)果，將紫葉基因BjPl1定位到B2染色體上總計64 Kb的區(qū)間內(nèi)。
　　6.將紫

5、葉基因候選區(qū)間的序列提交到擬南芥網(wǎng)站進行比對分析，結(jié)果顯示：兩個候選區(qū)間均比對到擬南芥第一號染色體上，共含有12個擬南芥同源基因。其中17.74-17.78 Mb的區(qū)間內(nèi)含有8個同源基因，分別為蛋白質(zhì)泛素化相關(guān)基因，尿酸酶基因，脂氧合酶基因及一個未知功能基因。17.93-17.96 Mb的區(qū)間內(nèi)含有4個同源基因，均為花色苷代謝途徑相關(guān)基因，分別為 At1g56650, At1g66390, At1g66370和At1g66380，上述基