[发明专利]与黄瓜果瘤基因Tu紧密连锁的分子标记

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域的分子标记，具体是与黄瓜果瘤基因Tu紧密连锁的分子标记。

背景技术

黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科(Cucurbitaceae)一年蔓生的草本植物，原产温暖湿润的喜马拉雅山南麓的印度北部地区，传入我国栽培已有2000多年的历史，我国是黄瓜的次生起源中心。黄瓜作为世界十大重要的蔬菜作物之一，也是我国主栽蔬菜作物之一。

果实是黄瓜经济性状最重要的部分，黄瓜果实属于瓠果，由子房和花托共同发育而成。在黄瓜果实上有一个重要的性状是果瘤，果瘤是黄瓜果实表面的瘤状突起。果瘤基因的研究始于1913年，有果瘤是黄瓜的野生性状，果瘤性状是由Tu(Tuberculate fruit)基因调控，有果瘤(Tu)为显性，无果瘤(Tu)为隐性。在经典遗传图谱上，果瘤基因(Tu，Tuberculate fruit)和无光泽果皮基因(D)及一致果皮颜色基因(u，uniform immature fruit color)紧密连锁在一起，并且和薄皮基因(Te，tender skin of fruit)、小刺基因(ss，smallspines)在同一个连锁群上。2007年王桂玲对黄瓜果瘤性状进行了遗传分析并通过BSA法获得两个同果瘤基因连锁的SSR标记，遗传距离为20.0cM和14.1cM(王桂玲等.黄瓜果瘤的遗传及SSR标记.植物学通报，2007，24(2)：168-172)。目前对于黄瓜果瘤性状的研究报道很少。

黄瓜育种中发现黄瓜果实均有刺，但是有些品种果实上没有果瘤，刺和瘤是两个不同的性状，刺的形成是由Gl基因决定的，而Tu基因决定瘤的形成，虽然刺和瘤性状是由不同的基因决定的，但有研究表明刺对于瘤具有隐性上位作用，曹辰兴用无毛黄瓜的花粉给普通有毛黄瓜的有刺无瘤(TuTu)自交系授粉，子一代植株果实表面有刺有瘤，通过分离群体的遗传分析结果表明控制茎、叶、果实表皮毛性状的无毛基因对控制果瘤性状的果瘤基因存在隐性上位作用(曹辰兴等.黄瓜茎叶无毛性状与果实瘤刺性状的遗传关系.园艺学报，2001，28(6)：565-566)。因此，果瘤基因Tu的研究将有助于揭示黄瓜果刺基因形成的分子机制，为黄瓜遗传和育种工作奠定基础。

随着生物技术水平的不断发展，克隆目的基因的方法也层出不穷，图位克隆方法是其中一种可以在基因产物未知的情况下，克隆目的基因比较好的方法，图位克隆技术是根据功能基因在基因组中的位置进行，在利用分离群体的遗传连锁分析或染色体异常将基因定位到染色体的一个具体位置的基础上，通过构建高密度的分子连锁图，找到与目的基因紧密连锁的分子标记，不断缩小候选区域进而克隆该基因。但是由于黄瓜的基因组学研究较落后，至今没有在黄瓜上成功利用图位克隆方法克隆基因的例子，其最主要原因是不能有效获得与目标基因紧密连锁的分子标记。利用分子标记进行基因定位，首先必须找到与该性状紧密连锁的分子标记。SRAP(sequence-related amplified polymorphism)标记具有稳定性好、多态性高和广泛适用的优点，同时该标记的最大优点是较RAPD、AFLP等标记容易找到与目标基因紧密连锁的分子标记。找到与果瘤基因Tu紧密连锁的标记，可为下一步图位克隆这个基因打下坚实的基础。

黄瓜的果瘤是模式植物拟南芥和水稻等所不具有的性状，在黄瓜的育种上是重要的性状之一。随着人们生活水平的提高，品质育种已提到重要位置。黄瓜果实刺瘤性状属于感观品质范畴。欧美温室类型的黄瓜为无果瘤、少刺的果皮，称其为水果黄瓜，其市场价格为普通黄瓜的2-3倍。外观光滑黄瓜污染少，清洗方便，食用卫生，是无公害蔬菜的理想品种。经检测表明：无瘤少刺黄瓜果肉农药残留量比有刺黄瓜低27％，果皮农药残留量低18％。黄瓜果瘤基因Tu控制果瘤的形成，它的研究将会推动品质育种进程。用与目的性状紧密连锁的分子标记进行标记辅助选择在黄瓜遗传育种中是十分有效的方法，分子标记是在DNA水平上对目标性状进行选择，具有高效、快速、不受环境条件限制等优点，可在苗期进行选择，加快了育种的进程。Tu基因的精细定位将有助于建立相应的分子标记辅助选择系统，同时利用建成的BAC文库，进一步克隆决定果瘤形成的基因，也有助于揭示果瘤形成的分子机制。

发明内容