芥菜型油菜黄化突变体L638-y的遗传及黄化基因gr1的分子标记

光合作用是生物赖以生存的基础，叶片是其得以进行的主要器官，关键参与者是内部的叶绿体。在叶绿体中各种色素的综合影响下，植物的叶片呈现出某种颜色。通常，植物的叶片呈现绿色。但由于某些因素直接或间接影响了叶绿素的合成或降解，改变了叶绿素含量，使得植株叶片颜色发生了明显的变异，即叶色突变体。迄今，几乎在所有高等植物中都有叶色突变体发现。叶色突变体不仅是用来进行高等植物的叶色遗传、叶绿体超微结构和发育、叶绿素生物合成、光合生理、色素蛋白复合体、叶色突变基因定位、分析鉴定基因功能、了解核质基因互作等基础研究的理想材料，而且可以为高光效育种提供新的优良种质资源，还可以作为苗期指示性状来鉴定杂交种的纯度。芥菜型油菜黄化突变体L638-y是本课题组在芥菜型油菜品系L638-g中发现，并经5代自交纯合。本研究以L638-y分别与正常绿色的渭源大黄芥、2598进行杂交，根据对杂交F1、F2和BC1材料单株的叶色调查结果进行遗传分析；以从L638-y与2598杂交后代选育得到的近等基因系中的220个单株为材料,选用SRAP、SSR、RAPD和AFLP分子标记,采用混合分组分析法,初步定位黄化基因gr1。取得的主要研究成果如下：1.用黄化突变体L638-y分别和渭源大黄芥、2598配制正反交组合，F1均为绿苗，表明此突变性状由隐性核基因控制，无细胞质影响。F2、BC1代群体单株叶色出现分离，出现正常绿色和黄叶两种情况。经χc2测验，L638-y×渭源大黄芥和L638-y×2598的正反交F2群体中的正常绿株与黄株均符合15：l的分离比例；L638-y×（L638-y×渭源大黄芥）、L638-y×（渭源大黄芥×L638-y）、L638-y×（2598×L638-y）的BC1代的正常绿株与黄株符合3：l的分离比例，表明该黄化性状受2对隐性核基因控制，将其分别命名为gr1、gr2。即L638-y中控制叶色的基因型为gr1gr1gr2gr2，渭源大黄芥、2598的基因型为Gr1Gr1Gr2Gr2。2.利用45对SRAP引物、560对SSR引物、822条RAPD引物、380对AFLP引物对2个叶色正常基因池和2个叶色黄化突变基因池进行多态性分析,最终筛选到2对具有稳定多态性的AFLP引物EA4TG4（EA-CA/TG-TC）和EA7MC1（EA-CT/MC-AA），再用这2对引物扩增近等基因系群体中的其它200个单株。通过Mapmaker3.0计算每个标记与gr1的相对位置，并绘制gr1的AFLP标记遗传连锁图，结果表明，这2个标记位于gr1的两侧，遗传距离分别为33.6cM与21.5cM。3.将这两个差异片段回收、克隆、测序，并递交到NCBI及TAIR网站进行BLAST分析，初步推断在拟南芥的第5条染色体上存在目的基因区域的同源序列，也就说明可以借助拟南芥的第5条染色体序列开发与黄化基因连锁的分子标记。