茄子果色上位性基因D紧密连锁的InDel分子标记及其应用

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在茄子育种实践中发现2对上位性效应基因控制茄子果色遗传现象。即2个纯合的白果茄子杂交后,F1代果色为紫红色,F2代紫红果色和白果色植株分离比为9:7,说明果皮着色受到具有上位性的2个基因位点控制,2个白果色茄子是由于控制花青素生物合成过程的2个独立而又互补的基因位点(D基因和P基因)分别失活引起的。在前期采用SLAF-Seq与BSA关联分析技术结合,将控制茄子果色上位性遗传的2个基因(D和P)分别定位到相应的两个较小的区域的基础上,基于父、母本基因组重测序结果,在关联区域所在的Scaffold附近寻找InDel标记,在关联Scaffold序列的第22522位点找到了1个插入/缺失(InDel),其在母本中比父本中多了1个29个碱基的插入,序列如下:5′-TTGCTGATTCACTC ATATGATTTTTTGGA-3′。根据22522InDel两端序列设计了一对特异性引物对,其在母本的扩增长度为469bp(基因型DD)、父本的扩增长度为440bp(dd);F1代单株的扩增带型为469和440bp(Dd);对F2代白果色单株的扩增带型分2种情况考虑:一种情况是绿茎白果色单株,其可能基因型有DDpp、Ddpp、ddpp,因此D基因分子标记InDel22522扩增结果有3种情况,即469(DD)、440(dd)、469和440bp(Dd),另一种情况是紫红茎白果色单株,其可能基因型有ddPP、ddPp,因此D基因分子标记InDel22522扩增结果为440 bp(dd)对F2代紫红果色单株的扩增带型:F2代紫红果色单株可能基因型有DDPP、DDPp、DdPP和DdPp,因此D基因分子标记InDel22522扩增结果有2种情况,即469(DD)、469和440 bp(Dd)。InDel标记检测结果符合F2分离世代的果色分离与基因型的对应关系,说明本方法准确性高,可应用于茄子果色上位性基因D分子标记的辅助育种。将22522InDel标记在60份不同果色的茄子材料中,发现在紫黑和紫红果色材料中扩增带型为469 bp一条带,基因型DD,或扩增带型为469和440 bp两条带,基因型Dd;15份白果色材料中有13份为仅有1条440 bp条带,基因型dd,另外2份材料为469 bp,其为母本带型,白果色是由于另一基因位点P突变引起的。本研究的InDel分子标记可以简便、快速、高通量地应用于茄子果色选育实践中,同时为克隆茄子果色上位性基因D及其功能研究奠定了良好的基础。
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