[发明专利]一对控制甜瓜有毛/无毛性状的等位基因GL/gl

说明书

本发明属于基因工程领域，具体涉及一对控制甜瓜毛状体发育（有毛/无毛）的等位基因GL/gl。控制甜瓜无毛性状的基因gl，在无毛材料中为隐性纯合，该基因全长5366bp，具体碱基序列如SEQ ID NO.1所示；控制甜瓜有毛性状的基因GL，在有毛材料中为显性纯合或杂合，具体碱基序列如SEQ ID NO.2所示。本发明首次对甜瓜无毛性状进行了精细定位，并进一步利用染色体步移实现了对GL/gl基因的最终克隆，对了解甜瓜表皮毛形成机制及其调控网络具有重要意义；同时根据该基因在有毛材料和无毛材料中的序列差异，开发了针对该基因的稳定的特异性dCAPS功能标记，可简便高效地应用于分子标记辅助育种。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一对控制甜瓜毛状体发育（有毛/无毛）的等位基因GL/gl。

背景技术

甜瓜(Cucumis melo L.)为葫芦科甜瓜属一年生作物，具有广泛的遗传多样性和表型多样性。我国是世界上最早栽培甜瓜的国家之一，也是世界上甜瓜栽培面积最大、产量最高的国家，甜瓜在我国已有3000多年的栽培历史，其中我国华北地区是薄皮甜瓜的次生起源中心。

甜瓜正常植株茎、叶、花萼、子房表面均覆有表皮毛，且为多细胞无腺体表皮毛。植物表皮毛具有一系列功能，它可以作为第一道屏障保护植物免受昆虫和病原体的侵害以及降低机械损伤和紫外光伤害等生物及非生物胁迫。但无毛材料也常有其特殊用途，如在与其同一个属的黄瓜中发现，无毛材料既可以减少农药残留（王桂玲等，黄瓜果瘤的遗传及SSR标记，植物学通报，2007，24 (2): 168–172），又可以增强对部分害虫的抗性（韩强等，无毛和有毛黄瓜幼苗抗蚜性鉴定，山东农业科学，2010，7: 74-76）；同时无毛性状非常适合作为形态标记，可作为整个生长期特别是苗期的遗传标记性状，用于瓜类作物杂交育种及杂交一代种子纯度的苗期快速鉴定（Foster RE，Glabrous，a new seedling marker inmuskmelon，J Hered，1963，54: 113-114）。

美国学者Foster 1963年首次报道了甜瓜完全无毛突变体材料，发现该突变体的表皮细胞从大小、形状及数量上都与正常材料不同，但根毛发育与正常材料相同；进一步遗传分析结果表明，该无毛性状是由一对隐形单基因控制的（Foster RE，Glabrous，a newseedling marker in muskmelon，J Hered，1963，54: 113-114）。王惠林等（2003）报道了甜瓜茎蔓无刚毛突变性状，并对该性状与正常茎蔓的遗传关系进行了初步研究，证实甜瓜茎蔓无刚毛性状是由一对核基因控制的隐性性状（王惠林等，甜瓜茎蔓无刚毛突变体的选育及遗传分析， 中国西瓜甜瓜，2003，(6) ：1- 2）。随后，尚建立等（2006）比较了甜瓜茎蔓光滑无毛突变材料与茎蔓无刚毛突变材料的表型性状，并对两者之间的遗传关系进行了研究，证实甜瓜茎蔓无刚毛基因和茎蔓光滑无毛基因是两对非等位基因，且茎蔓光滑无毛基因对茎蔓无刚毛基因存在隐形上位作用（尚建立等，甜瓜茎蔓无刚毛与光滑无毛性状的遗传关系分析，中国瓜菜，2006 (4) : 7- 9）。

总体而言，目前国内外对甜瓜无毛性状的研究报道较少，且仅停留在对其遗传规律分析和生理特性的研究上，而对于甜瓜表皮毛发育基因的定位、克隆及其形成的分子机制的研究仍属空白。因此，对甜瓜无毛性状进行精细定位并克隆，进一步研究其形成的分子机制，对甜瓜的基础研究和分子育种具有重要的理论和实践意义。

发明内容

本发明的目的是提供一对控制甜瓜毛状体有无的等位基因GL/gl，从而为研究甜瓜表皮毛形成的分子机制、甜瓜材料表型性状的分子鉴定、甜瓜种质筛选、鉴定及甜瓜分子标记辅助育种体系的建立提供应用基础。