[发明专利]一种用于定位和克隆植物中控制同一性状的双隐性基因的方法

说明书

本发明公开了一种用于定位和克隆植物中控制同一性状的双隐性基因的方法。本发明提供用于定位和克隆植物中控制同一性状的双隐性基因的方法可以从普通常规材料出发，快速构建目标性状分离的定位群体，且本发明提供的方法不需要使用非常规材料(如DH系)，在BC1F1代即可对基因进行精细定位与图位克隆，具有简单、快速、高效的优点，可广泛用于对控制同一性状的双隐性基因进行精细定位与图位克隆。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种用于定位和克隆植物中控制同一性状的双隐性基因的方法。

背景技术

控制同一性状的双隐性基因多由基因组加倍或基因复制产生，在异源四倍体植物中最为常见，如普通烟草、甘蓝型油菜、硬粒小麦等，偶见于二倍体植物，如水稻、玉米等。这类基因由于完全冗余的生物学功能，单个基因的突变不能导致相应的隐性表型。

分子标记是当前基因定位最主要和最可靠的手段，在利用分子标记定位控制同一性状的双隐性基因方面，根据所使用的分离群体，目前主要有两种方法：一种是利用F2或BC1F1分离群体，把2个基因作为数量性状位点(Quantitative trait loci，QTLs)进行定位。该方法由于获得分离群体较快，故可快速获得定位结果，但定位精度较低，通常不用于基因的精细定位与图位克隆。利用这种方法定位的基因有2个水稻育性恢复基因Rf3、Rf(u)和2个硬粒小麦黄绿叶基因ygld1、ygld2等(Li et al.2013；Yao et al.1997)。另一种是利用多代回交的方法，先将2个显性等位基因通过回交分离到不同的单株之中，然后通过与隐性纯合突变体杂交配制单个基因分离的群体，再分别对其定位。该方法精度较高，常用于基因的精细定位与图位克隆；但由于通常在回交高代进行定位，故花费时间较长。利用这种方法定位的基因有1个甘蓝型油菜雄性不育基因ms2和1个印度芥菜的三室长角果基因mc1等(Lei et al.2007；Xu et al.2013)。

基于当前现状，开发一种结合上述两种方法优点(简单、快速、高效)的新的基因定位方法，无疑会大大加快双隐性基因精细定位和图位克隆的进程，从而有利于重要多倍体作物的功能基因组学研究和分子标记辅助育种。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何快速定位和克隆植物中控制同一性状的双隐性基因。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于定位和克隆植物中控制同一性状的双隐性基因的方法。

本发明提供的用于定位和克隆植物中控制同一性状的双隐性基因的方法包括如下步骤：

(1)将突变体植株与野生型植株杂交，得到F1代植株，将所述F1代植株与所述突变体植株杂交，得到BC1F1分离群体；所述突变体植株具有表型A，所述野生型植株具有表型B，所述表型A和所述表型B为同一性状且表型相反；

(2)用分子标记对控制同一性状的双隐性基因分别进行初定位，分别获取其在基因组中的初步位置；

(3)选取其中一个基因位点，根据其初步位置开发分子标记并基于所述BC1F1分离群体中与所述突变体植株具有相同表型的突变型单株进行精细定位，得到其精细定位区间；

(4)在所述精细定位区间内，比对所述野生型植株与所述突变体植株的序列差异，获得候选基因A；

(5)通过对所述野生型植株与所述突变体植株的基因组序列进行比对分析，获得所述候选基因A的同源基因，即候选基因B；所述候选基因A和所述候选基因B即为控制同一性状的双隐性基因。

上述方法中，所述(1)中，为了增加双亲间的多态性，便于更高效地开发用于基因精细定位的分子标记，可用与所述突变体植株具有相同表型和基因型的植物品种代替所述突变体植株。在本发明的具体实施例中，用白肋烟品种TN90代替白茎突变体植株ws1。