羽衣甘蓝粉色叶基因定位及相关性状QTLs分析

羽衣甘蓝是十字花科芸薹属观赏作物（C基因组，n=9），叶色是其主要经济性状。羽衣甘蓝叶色的粉对白为单基因不完全显性，并有微效基因存在。羽衣甘蓝粉色叶基因定位及相关性状QTLs分析未见报道。本项目利用羽衣甘蓝高代自交系构建F2分离群体，筛选芸薹属C组上的SSR、SRAP、SCAR等多态性标记，采用集群分组分析（BSA）法，将粉色叶主基因定位于C基因组染色体上；筛选和整合该属AC（n=19）、A组（n=10）及拟南芥上的SSR、SNP、InDel、SSLP、SRAP、STS等遗传标记，构建一张芸薹属C基因组锚定标记国际参考遗传图谱；通过RHS比色、色度/色相值（L*、a*、b*）、花青素含量，解析粉色叶相关性状QTLs。本项目旨在系统揭示控制羽衣甘蓝粉色叶的主基因和相关微效QTLs，为羽衣甘蓝粉色叶性状分子标记辅助选择、基因克隆奠定科学基础，为芸薹属作物比较基因组及功能基因组研究提供新的思路。

羽衣甘蓝是优良的耐寒观赏植物，叶色是羽衣甘蓝的主要性状之一。本项目基于我们发现的羽衣甘蓝粉色叶对白色叶为单基因不完全显性遗传，并存在微效基因的表型遗传基础理论，利用构建的F2遗传分离群体，首先采用集群分组分析（BSA）方法，获得了与羽衣甘蓝粉色叶主基因连锁距离分别为0.6和1.4cM的侧翼SSR和SCAR分子标记，构建了长度为29.4cM的羽衣甘蓝粉色叶基因（Pi )遗传连锁图谱，将Pi基因成功定位在了芸薹属C3染色体上端；其次，构建了总长度为1,614.7cM 的羽衣甘蓝基因组遗传连锁图谱，采用复合区间作图法解析了9个与5个叶色相关性状（RHS比色值、花青素含量、L*、a*、b*)的QTLs位点。通过实施本项目获得的羽衣甘蓝粉色叶基因定位及相关性状QTLs分析结果，为粉色叶主基因Pi及相关性状主效QTLs的精细定位、功能基因图位克隆奠定了重要科学基础，为芸薹属作物比较基因组及功能基因组研究提供了借鉴，为羽衣甘蓝粉色叶性状育种实践提供了分子依据。本项目受资助期间，培养研究生3名，在本研究领域已发表研究论文5篇，已投稿SCI收录论文2篇，获国家发明专利1项，出版专著1部。