绿豆特异新种质- - -花开张突变体的遗传分析及关键基因克隆

The mungbean is cleistogamy, in which hybrid seed production is low due to the stigma and anthers not exposed. The development of mungbean flower mechanism helps to improve the yield of mung bean by researching mungbean anther and stigma exsertion mutant. We found a new anther and stigma exsertion mutant VC002 through pre-radiation mutagenesis, breakthrough legume crops especially the theory of mungbean anther and stigma closure, cleistogamy. The project is planned by SSR and CAPS markers VC002 initial mapping and fine mapping, and build cross-stack of the target regions of the genome clone group, the target gene is located within 30 kb. And lay the foundation for further study on the role of the VC002 mungbeans mutant in its flower development.

绿豆是闭花受精，由于柱头和花药不外露而导致杂交制种产量很低。利用绿豆花药与柱头外露突变体研究绿豆花发育机理，有利于提高绿豆产量。本项目前期通过辐射诱变发现一个新的花药与柱头外露突变体VC002，突破了豆类作物尤其是绿豆为花药和柱头闭合，闭花受精的理论。本项目拟采用SSR标记和CAPS标记对VC002进行初步定位和精细定位，并构建目标基因区域的跨叠克隆群，将目标基因定位在30 kb范围内。从而为进一步研究VC002绿豆突变体在绿豆花发育过程中的作用奠定基础。

绿豆（Vigna radiata L.）是一种自花授粉植物，在开花之前就完成了授粉过程，这给利用杂种优势来提高绿豆的产量设下了障碍。在前期研究中，我们创造了一个开花授粉（花开张）绿豆突变体（CM）。本研究利用CM和苏绿1号（正常花亲本）的转录组序列差异来开发插入/缺失（insertion/deletion，Indel）分子标记，并且用CM和苏绿1号杂交发展得到一个F2群体来对花开张基因突变基因进行定位。经调查F2群体单株花器官表现型的分离比，发现由一个隐性主效基因控制绿豆花开张。利用新开发的Indel标记和SSR标记，我们将控制花开张的基因cha定位于绿豆第6染色体的一个277.1 kb的区间内。该区间内有12个候选基因，包括Vradi06g12650，其编码一个与花器官发育有关的YUCCA家族蛋白。我们在CM的Vradi06g12650中发现一个1 bp的缺失，该缺失导致了移码突变和一个提前的终止密码子。这暗示Vradi06g12650是cha的一个重要的候选基因。我们的研究结果为选育花开张绿豆新品种提供了重要的信息，为将来实现绿豆杂交种制种打下基础。