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红菜薹(Brassica campestris L.ssp.chinensis var.purpurea Hort.2n=2x=20)为十字花科芸薹属亚种变种之一,原产我国,主要分布在我国长江流域中部地区,尤其以湖北、湖南、安徽和四川栽培最为广泛。红菜薹以花薹为食用器官,营养丰富,色泽鲜亮,花青素含量高,具有很好的食用及保健价值。本课题通过对DNA极端混池测序结果分析,分别在峰值区域(主要是A07、A09染色体)设计分子标记,在F2群体中进行连锁分析,并在F2:3家系中筛选7号染色体上单个候选位点分离群体,成功对位于7号染色体上控制红菜薹颜色性状的基因位点进行初步定位,为红菜薹紫色颜色性状相关基因克隆和调控分子机理提供理论基础。本课题得出以下几个结论:1.紫色相关基因连锁标记的筛选以及F2分离群体单株鉴定。根据李金萍(2015)DNA混池测序结果分析,在A07和A09两条染色体上开发CAPS和InDel分子标记共300多对,分别在P1、P2和两个极端池混池进行PCR扩增,筛选出有差异且稳定性高重复性好的条带,并在F2群体中进行进一步的验证,得到与红菜薹紫色性状相关的分子标记有7对,分别是:09-16、09-31、07-8、BrID10113、07-58、HA07-12和09-3。在F2分离群体中筛选出A07染色体上候选位点杂合,A09染色体上的候选位点纯和的F2单株共47株。2.F2:3家系群体的构建和筛选。将利用分子标记所筛选的47个F2单株,进行自交授粉留种,每个F2:3家系种植100个单株,根据颜色性状等级划分进行田间性状调查,筛选出田间性状分离比符合3:1的分离群体,成功筛选出接近单基因分离比的F2:3家系:56-4。3.紫色性状在F2:3家系群体中的遗传分析。田间调查时将候选群体56-4的性状等级分为0、3和5,等级为3的单株,在幼苗期,其紫色主要分布在叶脉和生长点附近,进入营养生长时期后,花薹、种子荚和萼片的部位只有少量的红色花青素的分布,但其颜色分布不如幼苗期明显;等级为5的单株,在幼苗期,其嫩叶部位,中最小的1-2片真叶则全部为紫色,第3-4片真叶在其也边缘及叶片下部叶脉爷呈现出紫色,其余真叶则表现为只有全部叶柄和部分叶脉为紫色,进入营养生长时期后,各部位均有红色花青素的分布。4.A07染色体单个候选位点的初步定位。通过利用位于A07染色体上的标记07-58、07-8、Br ID10113和HA07-12,结合田间性状和分子标记统计的基因型,确定标记07-8和BrID0113与标记HA07-12和07-58分别位于目的位点的两侧,BrID10113和HA07-12标记之间的物理距离为3Mb,遗传距离分别为8cM和11cM。5.A07染色体上花青素合成相关基因的表达量分析。以白菜薹亲本为对照,红菜薹亲本中Bra004162和Bra016164的基因表达量分别为10.32倍和2.87倍,由此可以推断,Bra004162和Bra016164可能是控制红菜薹紫色性状的微效基因。