[发明专利]与黄瓜雌性性状相关的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分子标记育种技术领域，具体涉及一种与黄瓜雌性性状相关的分子标记、该分子标记的获得方法及该标记在黄瓜雌性选育中的应用。

背景技术

黄瓜是世界上栽培面积最大的蔬菜作物之一。黄瓜植株性别表达类型丰富，雌性系黄瓜是指植株只长雌花而不长雄花或长极少量雄花的品系，往往表现出早熟、瓜密、丰产等优点。利用雌性系制一代杂种无需去雄，节约了劳动力，降低了制种成本，所制成的一代杂种纯度很高。用雌性系作母本配制的一代杂种也多表现早熟、雌花多、采瓜期集中、丰产等优点。因此，雌性系的选育与应用便成为黄瓜育种中一个重要的研究内容。

目前，我国至少有80％以上的黄瓜品种实现了杂种一代优势利用，并且相应地育成了一批雌性、强雌性杂种一代品种。但我国黄瓜生产上F1代制种仍主要采用化学(AgNO₃)去雄、人工去雄法来进行，因此雌性系的选育工作进展较慢，迫切需要在黄瓜性别决定基因的遗传规律、雌性基因的分子标记辅助选择等工作上有所突破，从而加速强雌材料的选育与利用。

随着乙烯的生物合成、信号转导途径研究的深入，从分子水平上深入研究黄瓜性别决定机制成为可能。研究发现，ACC合酶是乙烯生物合成过程中的关键酶，因而ACC合酶在高等植物性别表达过程中起着重要作用。乙烯不敏感转录调节基因(ethylene insensitive 3，EIN3)是定位在细胞核上的乙烯信号转导下游元件，其编码的EIN3蛋白定位在核内，与乙烯反应相关基因的启动子特殊序列结合，并激活这些基因的表达。EIN3基因不是通过乙烯直接诱导，而是通过乙烯在蛋白质水平上进行调节。因此，从乙烯合成酶关键基因和乙烯信号转导基因为切入点，筛选用于植物性别分化研究和分子标记辅助选择育种的分子标记无疑是很有意义的。

单核苷酸多态性(SNPs)是指染色体基因组水平上由单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性，是继限制性酶切片断长度多态性(RFLP，restrictionfragment length polymorphism)、可变数量重复序列(VNTR，variable number oftandem repeat)和微卫星多态性(microsatellite polymorphism)之后的新一代多态性遗传标记，已渐渐成为与分子标记有关各领域研究的焦点。作为第三代遗传标记，具有分布广、密度高、多态性丰富等特点，且由于具有能直接反映植物基因DNA水平上的差异、其测定过程不受植物发育阶段的影响等优点，近十年来已被越来越多地用于植物性别分化研究和分子标记辅助选择育种中。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有黄瓜雌性系选育方法落后、效率低的不足，提供一种用于黄瓜雌性系选育的雌性性状相关分子标记。

与黄瓜雌性性状相关的分子标记，是EIN3基因在153bp和501bp处发生两个单核苷酸的变异(SNP)。其中纯雌株带有G_153bp和T_501bp特异性碱基或两者之一，两性花株带有A_153bp或A_501bp。

本发明目的之二在于提供与黄瓜雌性性状相关的分子标记的获得方法。该方法包括以下步骤：

1、按常规方法进行材料培养和黄瓜性别的鉴定；

2、采用改进的CTAB法提取黄瓜幼嫩叶片基因组DNA，即在提取过程中分别用1％CTAB、5M KAc和1M NaCl处理。

3、根据EIN3与EIL基因mRNA的保守序列设计引物进行PCR扩增，引物为：上游引物：5’-ttg gag agg agg atg tgg ag-3’，下游引物：5’-ata atagca agc cag gta gc-3’。PCR扩增的反应程序为：94℃预变性5min，94℃变性1min、60℃退火1min、72℃延伸2min，共40个循环后于72℃延伸7min。

4、PCR产物的克隆测序以及测序结果的比对分析，结果表明：WI1983G和WI1983H的EIN3基因序列基本相同，只是在153bp和501bp处发生两个单核苷酸的变异(SNPs)，分别为G_153bp和A_153bp、T_501bp和A_501bp。