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《中国农业科学院》 2014年 硕士论文
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白菜类作物抽薹开花的遗传分析

张学铭  
【摘要】:白菜类作物(Brassica rapa)是我国及东亚地区重要的蔬菜作物和油料作物,包括大白菜、不结球白菜、芜菁、水菜、菜薹(心)、薹菜和白菜型油菜等多个栽培种群。白菜类作物在开花习性上有一年生和二年生之分,开花时间存在很大的差异。抽薹开花是白菜类作物很重要的农艺性状。在我国春季及高寒地区的秋冬白菜类作物生产中,先期抽薹开花常常成为困扰生产的一道难题。耐抽薹已经成为首要的育种目标之一。抽薹开花是由内源发育信号和多种环境因素共同调控的,温度和光照是影响植物开花的两个主要的环境因素。特别在拟南芥中,控制开花的主要基因及其互作关系已经有比较详细的研究。在拟南芥的开花调控通路中,春化作用和光周期路径都是通过调控AtFT基因的表达,从而调控拟南芥的开花。白菜开花时间调控机理国内外已经开展了一些研究,主要集中在春化路径关键基因FLC上,特别BrFLC1和BrFLC2的研究。本项目研究了春化作用和光周期条件下,白菜类作物种质资源抽薹开花性状的敏感性反应;利用BrFLC5基因的序列变异,开发该基因的dCAPs,并验证与抽薹开花时间的相关性;利用RILs群体对抽薹开花时间进行QTL分析,定位出与开花时间相关的主效QTL候选基因,对该基因进行遗传分析。得出了以下主要结论: 1.研究100份白菜类作物抽薹开花性状对于春化和光周期反应的不同敏感性反应。通过调查抽薹开花时间,发现在100份白菜类作物抽薹开花时间存在较大差异,并筛选了17份对春化和光周期反应不同敏感性白菜类作物材料:3份春化敏感性型,8份光周期敏感性型,3份春化和光周期敏感性型,以及3份春化和光周期均不敏感性型。 2.发现BrFLC5基因在Pi3+1位点存在G/A变异,此位点变异会导致转录本的可变剪切,在白菜中至少存在3种可变剪切方式。开发了这一变异位点上的dCAPs标记,通过对100份材料的基因型鉴定和表型调查,结果显示这一变异与白菜开花时间显著相关(r=0.206,P0.05)。 3.利用RILs群体对抽薹开花时间进行QTL分析,定位出与开花时间相关的主效QTL候选基因。通过与物理图谱的比较,发现位于染色体A07上的QTL位点附近存在开花调控关键基因BrFT2,并证实这一基因的intron2在亲本之一存在大片段插入,这一变异导致白菜开花时间显著延迟。


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