[发明专利]一种与辣椒滞绿基因连锁的分子标记及应用

说明书

本发明公开了一种与辣椒滞绿基因连锁的分子标记及应用。利用2份高度纯合的材料构建了F₂群体。利用BSR群体定位的方法获得与辣椒果实棕色(滞绿基因)紧密连锁的染色体区域，并在候选区间内开发分子标记确定候选基因。根据候选基因的单碱基突变设计了1个KASP分子标记，利用该标记对F₂群体90个单株进行基因型鉴定，符合率达到100％。研究结果不仅有助于辣椒果实颜色鉴别及辅助育种，且为滞绿基因的图位克隆及解析滞绿的分子机理提供了基础，具有广泛的推广价值。

技术领域

本发明属于辣椒育种和分子生物学领域，涉及一种与辣椒(Capsicum annuum L)滞绿基因连锁的分子标记及该分子标记在辣椒果实颜色鉴定和育种中的应用。

背景技术

辣椒，拉丁文名：Capsicum annuum L.，茄科、辣椒属一年或有限多年生草本植物。辣椒属主要包括5个栽培品种：C.annuum L、C.frutescens L、C.baccacumL、C.pubescensKeep、C.chinese Jacquin。辣椒原产于中拉丁美洲热带地区，原产国是墨西哥。在中国主要分布在四川、贵州、湖南、云南、陕西、河南(淅川县)、河北省鸡泽县和内蒙古托克托县。据农业部大宗蔬菜体系统计，我国辣椒栽培面积不断增加，辣椒产业取得了巨大的进步，近年来我国辣椒年播种面积在150万～200万hm²，目前已经占全国蔬菜总播种面积的8％～10％。在我国的一部分地区，人民日常饮食中已经离不开辣椒。

辣椒作为一种重要的蔬菜，其营养价值丰富，在世界各地广泛种植，且在我国成为种植面积最大的蔬菜。辣椒果实颜色丰富，在青果期，类胡萝卜素含量较低，叶绿素作为主要的色素决定着辣椒果实颜色。辣椒未成熟果有深绿、浅绿、黄绿、乳白色、紫色、黑色等多种颜色。但随着果实的发育，果实中叶绿体和白色体分化为有色体，造成类胡萝卜素的积累果实颜色转变为黄色，橙色或者红色。但是在辣椒中存在一种滞绿突变体，果实成熟期抑制叶绿素的降解，导致成熟果实中仍然包含大量的叶绿素致使果实颜色为棕色或绿色。

根据滞绿突变体叶片发育过程中叶绿素含量和光合速率的变化，将滞绿突变体划分为：非功能性滞绿突变体和功能性滞绿突变体。功能性滞绿突变体相比野生型其衰老起始时间延迟或衰老进程减缓，而在非功能性滞绿突变体其衰老过程中光合能力的下降速率与野生型相同，但叶绿素降解受到显著延缓。

功能型滞绿突变体在功能型滞绿基因的作用下减缓或阻止了茎、叶、果实中叶绿素的降解，致使滞绿型品种在成熟后茎、叶、果实中的叶绿素含量始终保持原水平而不减少，同时也保持了光合作用，这就有可能使滞绿突变体的生物学产量要比非滞绿的同物种高。从另一个角度讲滞绿基因也是与衰老有关的基因，对它的深入研究可能是解决农作物早衰的新途径。相对于功能型滞绿突变体而言，非功能型滞绿突变体很可能是叶绿素降解通路本身的缺陷，造成突变体叶绿素的滞留。通过解析非功能性滞绿突变体有利于从遗传学角度阐明叶绿素降解途径。在植物的生理成熟时期及其后期，有滞绿性状的植株很容易辨识。这一非常直观的外在表型可以作为良种繁育和杂交育种的筛选标记。

滞绿突变体在观赏类的植物选育和栽培中，也有很大的潜力。黑暗处理后叶片仍然保持绿色，其观赏价值不因长时间黑暗储藏和运输而降低。绿色蔬菜在贮存、运输或加工过程中，叶绿素容易降解，叶片发黄变质，难以适应远途运输和较长时间的贮藏，使其食用品质和商品品质下降。因此延缓绿色蔬菜叶片衰老、变质、延长保鲜期、提高其经济价值、成为一个迫切需要解决的难题。在实际生产上，虽然保持蔬菜绿色的方法有很多，但有的方法成本太高，有的方法在加工过程中由于重金属的残留而受到食品卫生法的限制，并且保绿效果不十分理想。滞绿突变体具有在衰老后叶绿素降解不明显和叶片依然保持绿色的先天优势，因而在绿叶蔬菜的育种和栽培上有巨大的应用前景和经济价值。