花椰菜花球形态主效QTL qSL.C6的精细定位及其候选基因筛选

Cauliflower is featured by its edible curd, and the curd form is one of the most important economic traits of cauliflower. Using a DH population derived from the cross between a compact-curd line and a loose-curd line, we have determined one major QTL (qSL.C6) controlling stalk elongation, which mapped on LG6. In this project, we will at first employ a pair of NIL lines to carry out physiological analysis, in order to unveil the physiological basis underlying the variation of stalk length. According to the cabbage genome sequence, new markers will also be developed in the interval of qSL.C6. These markers will be used to fine-map this QTL in a secondary F2 population derived from the NIL. By analysis of the marker genotypes and recombinant individuals, the QTL is expected to be delimited between two flanking markers. This step will be followed by gene prediction and function pre-screening in the fine interval of qSL.C6. Expression and sequence difference of the selected genes will be analyzed in association with the physiological analysis to determine the candidate genes. The results gained will facilitate the function study of stalk elongation genes and the molecular improvement of curd form on cauliflower.

花球是花椰菜的特有器官，花球形态则是花椰菜最重要的经济性状之一。申请人前期利用一个紧花高代自交系×松花DH系衍生的DH群体对一系列花球形态相关性状进行了QTL初级定位，在不同环境下重复检测到一个通过调控蕾枝长度而改变花球形态的主效QTL（qSL.C6）。本项目首先以qSL.C6的一对近等基因系为材料开展生理分析，以明确蕾枝长度差异形成的关键时期和生理学基础。继而根据参考基因组序列信息（甘蓝），在qSL.C6初定位区间内开发新标记，以近等基因系衍生的F2群体为材料对qSL.C6进行精细定位，通过重组体分析将其精确限定在两标记之间。在精细区间对应的甘蓝基因组区段内进行基因的功能预测和初步筛选，对入选基因在近等基因系间进行表达及序列差异分析。最后根据生理分析、基因预测、表达及序列差异分析提供的线索，确定qSL.C6的候选基因。本研究将为花椰菜花球发育调控基因的功能研究及花球分子改良奠定基础。

花球是花椰菜的特有器官，花球形态则是花椰菜最重要的经济性状之一。根据研究计划，项目组针对一组近等基因系对前期定位的一个通过调控蕾枝长度而改变花球形态的主效QTL（qSL.C6）进行进一步研究。绘制了蕾枝发育的生长曲线，明确了qSL.C6 影响蕾枝伸长的生理学机制：即在花球发育偏后期通过调控细胞数目增殖而使蕾枝更长，且此过程可能与生长素和赤霉素等生物激素调控相关；将qSL.C6 的区间进一步限定在标记zaas.sl027和zaas.ss104之间，区间物理距离0.85Mb，并结合表达差异分析和序列分析结果在区间内确定了Bol021441等7个qSL.C6 的候选基因。项目执行过程中获得与花球蕾枝长度连锁的分子标记已应用于松花菜分子育种。