[发明专利]与大白菜PHYB基因启动子等位变异类型phyB1/B2紧密连锁的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一对与大白菜抽薹时间紧密连锁的分子标记，尤其涉及一对基于光受体基因PHYB启动子区域突变的分子标记及其应用，该标记为选育含相应类型耐抽苔大白菜材料和新品种提供辅助选择的工具，可以提高选择效率，属于生物技术领域。

背景技术

大白菜(Brassica rapa L.ssp pekinensis)是十字花科重要的蔬菜作物，原产于中国，在世界各地尤其是东南亚广泛种植。目前，已经育成了适合春、夏、秋不同季节栽培的大白菜新品种，使得大白菜实现了周年供应，对保证蔬菜市场供应、稳定物价起到了积极的作用。

在不同季节栽培的大白菜品种中，春白菜对品种耐抽苔性的要求最高，主要是因为春白菜栽培季节面临前期环境低温和后期环境高温双重压力的影响。如果春白菜品种的耐抽苔能力不强，则前期低温极易使幼苗通过春化，导致后期叶球内短缩茎较长、甚或已经抽薹，从而影响产品的商品价值和品质。所以，春白菜育种的关键是拥有极耐抽薹的育种材料以及获得与耐抽苔特性紧密连锁的分子标记，以提高春白菜的育种效率。

目前，已经有与大白菜抽薹开花相关的分子标记报道【卓祖闯.大白菜耐抽薹性状遗传规律分析及其分子标记的筛选.西北农林科技大学硕士学位论文；郁有健.大白菜抽薹开花相关基因SNP分析与晚抽苔开花性状QTL定位.东北农业大学硕士学位论文；高颖,罗双霞,王彦华,顾爱侠,赵建军,陈雪平,申书兴.大白菜抽薹开花时间与SSR和InDel标记的关联分析.园艺学报.2012,39(6):1081-1089】，但所得到的标记要么是数量性状位点，要么连锁程度不够紧密，很难用于育种辅助选择。因此，有必要寻找基于抽薹开花途径相关基因突变的位点特异性分子标记，以提高选择的精准度。

大白菜与模式植物拟南芥亲缘关系较近，同属于芸薹属，因此拟南芥抽薹开花机制研究的有关结果可以为大白菜相关研究提供借鉴。对模式植物拟南芥的研究结果表明：植物开花受四条途径控制，即自主途径、赤霉素途径、春花途径和光周期途径。四条途径并非彼此相互独立，而是通过一些整合基因形成一个复杂的调控网络，协同控制拟南芥的开花【徐雷,贾飞飞，王利琳.拟南芥开花诱导途径分子机制研究进展.西北植物学报.2011,31(5):1057-1065】。在光周期控制的开花途径中，起关键作用的是光受体及其介导的信号传导，拟南芥基因组中的光受体有3类，即光敏色素、隐花色素和向光色素，其中光敏色素和隐花色素参与光周期调节的植物开花【赵淑清,罗志鹏,李昱.拟南芥光周期调控开花的研究进展.山西大学学报(自然科学版).2009,32(2):308-314】。在拟南芥基因组中有两个隐花色素(CRY1和CRY2)和五个光敏色素(从PHYA到PHYE)，CRY1有促进开花的作用，cry1突变体在短日照下推迟开花【Mockler TC,Guo H,Yang H,Duong H,Lin C..Antagonistic actions of Arabidopsis cryptochromes and phytochrome B in the regulation of floral induction.Development.1999,126(10):2073-2082.】；CRY2在长日照下促进开花,cry2基因突变或过量表达均能导致对光周期的敏感性下降[Guo H,Yang H,Mockler TC,Lin C.Regulation of flowering time by Arabidopsis photoreceptors.Science.1998,27;279(5355):1360-1363]。光敏色素中PHYA和PHYB在接收光信号中发挥重要作用【Meng Chen and Joanne Chory.Phytochrome signaling mechanisms and the control of plant development.Trends Cell Biol.2011,21(11):664–671】。PHYA在黑暗和远红光条件下积累而在红光下迅速降解，它在拟南芥中具有促进开花的作用，该基因突变导致植株晚开花；PHYB则在红光下相对稳定，在长日照和短日照条件下均有抑制开花的作用，phyB单基因突变体在长日照和短日照条件下均比野生型明显提早开花【Goto N,Kumagai T,Koornneef M.Flowering responses to light-breaks in photomorphogenic mutants of Arabidopsis thaliana,a long-day plant.Plant Physiol.1991,83:209-215】。由此可见，植物体内的光受体决定了光周期的信号传导，从而决定植物在感受光信号后的发育状态。