白菜光周期敏感基因的发掘及对开花时间的遗传调控

白菜类作物是十字花科芸薹属中重要的蔬菜和油用作物，包括多个栽培类型或变种。开花时间在各类型间存在广泛的自然变异，是重要的农艺性状之一，与收获器官的有效形成密切相关。光周期是影响白菜开花时间的重要环境因素之一，本研究利用白菜类作物双单倍体分离群体和不同栽培类型材料、借助实时定量RT-PCR和高通量新一代数字化表达谱测序技术，通过QTL定位和基因表达研究光周期对白菜类作物开花时间的影响，发掘白菜类作物光周期相关基因、分析其相互的作用模式和对开花时间的遗传调控，从全基因组表达水平揭示开花决定的内在分子机制。项目的实施将为解析白菜类作物开花时间的遗传基础提供理论依据；为白菜类作物分子标记辅助选择育种提供新思路，进一步在生产上培育早花或晚花优良品种，显著提高生产效益有着重要的应用前景。

白菜类作物包括大白菜、普通不结球白菜、乌塌菜、菜心、水菜Mizuna、小松菜Komatsuna、意大利菜心Broccolleto、芜菁等蔬菜类型，和白菜型油菜、印度sarson 等油用类型，在世界各地广泛种植，具有很高的食用和经济价值。开花时间是白菜类作物的重要农艺性状。本项目以自然群体和双单倍体分离群体为材料，围绕开花时间性状，借助现代生物学技术，从基因特异标记发掘、关联作图、QTL、eQTL、基因表达、网络互作分析等多水平开展分子遗传分析。建立了关联作图结合QTL定位相互佐证发掘白菜类作物优异基因的新途径，发现了21 个调控开花时间的关键基因；构建了白菜类作物开花时间基因特异的分子遗传图谱，发现了控制开花时间的QTL位点10 个，揭示BrFLC2 是主要调控基因； 创新性的将遗传基因组分析策略应用于白菜类作物开花时间的表达水平QTL（eQTL）分析，发现了开花时间基因相关的8 个eQTL 区域，构建了基因间的网络互作图，揭示了春化途径关键基因FLC2 为中心的9个主要调控基因，解析了光周期途径关键基因GI-CO-FT 的生物时钟表达机制。 . 通过项目的实施，为开展白菜分子标记辅助育种提供实用的标记信息；为芸薹属作物基因定位和表达研究提供切实可行的遗传分析策略；对揭秘白菜类作物开花时间的分子调控机制具有重要的推动作用；为进一步开展功能基因组学研究提供有力支撑。