耐抽薹大白菜—结球甘蓝单体异附加系EST-SSR分析及其FLC基因组成、表达研究

以耐抽薹大白菜-结球甘蓝单体异附加系为材料，在营养生长和生殖生长时期对其农艺性状进行观测，结合与功能基因有紧密的连锁EST-SSR标记，明确添加的甘蓝基因参与的生物学途径代谢过程，分析其对单体异附加系农艺性状的影响；利用SNP分型技术分析耐抽薹大白菜-结球甘蓝单体异附加系中FLC同源基因来源、组成；利用半定量式RT-PCR对FLC基因在单体异附加系中进行特异性表达研究，阐明FLC基因对耐抽薹单体异附加系抽薹开花的影响以及同源基因间的互作；通过耐抽薹单体异附加系与不同基因型的大白菜自交系进行杂交，获得不同遗传背景的大白菜-结球甘蓝单体异附加系，研究其抽薹性以及FLC基因组成、表达，评价FLC基因的遗传稳定性。该项目研究结果对了解大白菜（A基因组）与结球甘蓝（C基因组）基因间互作，利用结球甘蓝的优异基因拓宽大白菜遗传基础，创制大白菜新种质具有重要价值。

对耐抽薹大白菜—结球甘蓝单体异附加系AC4生殖生长时期生长势强，分枝多，在叶形、叶色、叶表面特征方面不同于亲本大白菜和结球甘蓝，但总体更偏向于大白菜。AC4较添加结球甘蓝其他染色体的大白菜—结球甘蓝异附加系表现最耐抽薹。对AC4自交后代营养生长商品成熟期的株高、株展、叶片、叶球等性状进行观测，同时对其干物质、纤维素、Vc、可溶性蛋白、可溶性糖及有机酸等营养品质含量进行测定，其自交后代的上述性状指标有较广的分布范围。该结果为多种类型大白菜—结球甘蓝易位系的获得，和开展结球甘蓝分子标记与性状的关联分析奠定基础。. 利用797个EST-SSRs标记，以AC4亲本11-1、85-1和供试的7份商品种为材料，筛选获得了结球甘蓝相对于大白菜多态性标记，并选取扩增条带清晰稳定的EST-SSRs标记进行功能分析, 建立其靶向基因的功能注释。利用已知靶向基因的功能注释结球甘蓝相对于大白菜具有多态性的89个EST-SSRs标记，对AC4外源结球甘蓝遗传物质进行鉴定分析，AC4能够扩增出结球甘蓝特异产物的标记有BoE110、 BoE065、BoE388和BoE603。. 建立了能够区分大白菜BrFLC1、BrFLC2、BrFLC3、BrFLC5，与结球甘蓝BoFLC1、BoFLC2、BoFLC3和BoFLC5，共计8个基因的4对特异引物，能够实现对大白菜—结球甘蓝异附加系中的FLCs基因来源组成进行鉴定。该内容获得了国家发明专利一项（专利号：ZL201310423234.2）。利用大白菜、结球甘蓝FLC基因的特异引物，对AC4的FLC基因来源、组成进行鉴定，结果表明该单体异附加系FLC基因与亲本大白菜FLC基因大小一致，未见与结球甘蓝FLC基因大小一致的扩增产物。. AC4分别与抽薹性不同大白菜13-1、13-8、13-63、13-82杂交，在杂交后代中筛选2n=20，2n=21的植株，并对其体现抽薹性的现蕾期进行调查，结果表明：对于同一杂交组合后代中，2n=21的植株均较2n=20的植株现蕾期晚6-13d。可见不同大白菜遗传背景下，由于外源结球甘蓝4号染色体的添加推迟了植株的现蕾期。AC4与不同抽薹性大白菜杂交组合中，获得的2n=20与2n=21的植株中FLCs基因相对表达量的变化没有明显规律，且没有发现与抽薹性变化一致的趋势。