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白菜类蔬菜(Brassica rapa)是我国重要的蔬菜作物,抽薹开花是白菜类蔬菜生产中重要的农艺性状。“先期抽薹”降低产品的产量和品质,是春季蔬菜生产的主要问题。培育晚抽薹品种是解决这一问题的根本途径。在拟南芥的研究中,基本明确了控制开花的主要基因及其互作关系,其中开花抑制子基因FLC是开花时间调控的开关基因,对拟南芥开花控制有决定性的作用。该基因在白菜类作物中有4个同源基因,但这些同源基因如何调控抽薹,以及它们与其它主要的抽薹开花相关基因的相互关系尚不明确。为了更好的利用这些基因,对白菜抽薹开花进行调控,本项目研究了白菜类作物BrFLCs基因的序列变异及其与抽薹的关系;利用这些变异开发了与抽薹相关的分子标记;定位了一批重要抽薹开花相关的基因,分析了这些基因与抽薹开花QTL相互关系。得到的主要结论如下:1.发现BrFLC1基因与抽薹性相关的序列变异。在外显子4至外显子7区域内,4个BrFLC基因在30份材料中的碱基序列变异与抽薹时间的相关分析表明,BrFLC1基因的两个变异位点(Pi5+104和Pi6+1)均与抽薹时间极显著相关,其它3个基因(BrFLC2,BrFLC3和BrFLC5)的主要变异位点与材料的抽薹时间在扩增的区域内无显著的相关关系。2.BrFLC1基因的剪接位点G-A突变改变了剪接方式。对包含BrFLC1基因的剪接位点(Pi6+1)的区域进行RT-PCR发现,该位点的G-A突变使BrFLC1基因转录本发生改变,产生了不正常的转录本。进一步的序列分析发现,由于不正常的转录导致终止密码子提前出现或缺失一个外显子,从而观察到4种选择性剪接方式(包括3种内含子保留型和1种外显子跳过型),并发现在突变为A的材料中同时存在两种类型的剪接方式。由此推测G-A突变后基因失去了正常的延迟开花的功能。该发现将促进对抽薹开花分子机制的理解。3.BrFLC1基因剪接位点的G-A突变与抽薹性显著相关。研究开发了检测剪接位点突变的CAPS标记FLC1-Mva I,并对该位点与抽薹的相关性在自然群体和DH群体中进行了分析。标记检测与抽薹表型的关联分析发现:BrFLC1剪接变异与抽薹时间显著相关,绝大多数晚抽薹材料对应于剪接位点为G的基因型,而绝大多数早抽薹材料对应于突变为A的基因型。4.利用大白菜分子遗传图谱定位了6个开花相关基因位点。利用大白菜DH分离群体(Y177-12和Y195-93)构建遗传图谱。采用SSR、CAPS、ESTP等多种分子标记构建了包含452个标记,总长度1272 cM的分子遗传图谱。并确定了各连锁群与A1-A10染色体的对应关系。在此基础上定位了6个重要的开花时间相关基因,包括3个BrFLCs、2个MAF和1个FT,这些基因分布在A2、A3、A5、A7和A10这五个不同的连锁群上,其中3个BrFLCs基因位点中BrFLC1、BrFLC2和BrFLC3分别定位于A10(Chr10)、A2(Chr6)和A3(Chr2)上;2个MAF位点分别定位于A2(Chr6)和A5(Chr5)上;1个FT位点定位于A07(Chr7)上。5.检测到抽薹时间和开花时间及其共同的QTL并分析了与开花相关基因的关系。利用大白菜分子遗传图谱,对抽薹时间和开花时间2个性状在3种不同的生长环境中分别进行了QTL定位与分析,共得到控制抽薹时间的QTL 13个,控制开花时间的QTL 11个。这些QTL分布在9个连锁群上的18个可能的基因组区域。其中,位于A02上的1个抽薹和开花共同QTL(bt1和ft1),解释的表型变异率最高,在9.3～28.3%之间,该QTL在3种环境中均检测到;另一个位于A10上的QTL仅在不完全春化条件下检测到,与之共分离的基因为受春化影响的基因BrFLC1。此外,在FT基因和BrFLC3基因位点附近也检测到了QTL。