[发明专利]与黄瓜单性花基因M共分离的分子标记

说明书

技术领域

本发明涉及的是基因工程技术领域的分子标记，具体是与黄瓜单性花基因M共分离的分子标记。

背景技术

黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(cucumis)一年蔓生的草本植物，原产温暖湿润的喜马拉雅山南麓的印度北部地区，传入我国栽培已有2000多年的历史，我国是黄瓜的次生起源中心。黄瓜作为世界十大重要的蔬菜作物之一，也是我国主栽蔬菜作物之一。

由于其多样的性型分化，在大量的生理学和遗传学研究的基础上，黄瓜已逐渐成为研究植物性型分化的模式材料。常见的黄瓜品种是雌雄花独立着生的异花同株型(monoecious)；不过某些品种也会出现两性花(hermaphrodite)。黄瓜单性花性状研究始于1921年，一般认为单性花(不完全花，雌花或雄花)是黄瓜的野生性状，其对两性花(完全花)性状具有显性作用。单性/两性花性状由M/m(monoecious)基因控制，其与黄瓜全雌性控制基因F(female)共同作用，控制黄瓜的主要性型分化。

由单性花(雌花)发育成的果实一般为长条状，瓜条长宽比较大，符合大众的食用传统；由两性花发育成的果实为球形，因其不具有消费习惯优势，故在长期育种实践中培育的品种较少。但有研究表明，两性花黄瓜品种具有明显高于单性花株的结实率；两性花株的始座果节位也明显低于单性花株。这两方面的因素决定了两性花株的单株总产量要高于单性花株。另外，也有报道称两性花株的生长速度快于单性花株。更为重要的是，单基因位点决定性型分化是葫芦科甜瓜属(还包括甜瓜)所特有的表型。该基因位点的克隆和作用方式的阐明将丰富植物性型决定机制研究。不难预见，如果以该基因作为工具，改造其它植物，特别是在植物界绝大部分比例的自花授粉植物，将可能产生极大的经济和社会价值。

对黄瓜单性花性型决定M基因分子水平的研究主要开始于2000年以后。有多篇研究报告视图从基因的表达差异入手克隆该基因，但均没有获得满意的结果。2008年，Liu等和Li等利用不同的植物分离群体分别对M基因进行了分子标记定位，前者用一个来源近等基因系亲本构建的96株F₂群体将M基因定位在一个2.5cM的遗传区间内；后者使用两个栽培品种配置的约900株的F₂群体将M基因定位在6.1cM的区间内，并发现一个在该群体内与M基因共分离的标记S_ME8SA7。详细结果可以参看：Liu，S.Q等在《Theoretical and AppliedGenetics》(理论应用遗传学)2008年第117期927～933页发表的题为《Geneticassociation of ETHYLENE-INSENSITIVE3-like sequence with thesex-determining M locus in cucumber(Cucumis sativus L.)》(黄瓜性别决定M位点与类乙烯响应基因ETHYLENE-INSENSITIVE3序列的遗传相关性)一文；以及Li，Z等在《Theoretical and Applied Genetics》(理论应用遗传学)2008年第117期1253～1260页发表的题为《Development and fine mapping of threeco-dominant SCAR markers linked to the M/m gene in the cucumber plant(Cucumis sativus L.)》(三个与黄瓜M/m基因连锁的共显性SCAR标记的开发及精细定位)一文。但上述标记还存在分析群体相对较小，连锁距离相对较远等问题，还不足以克隆M基因位点的候选基因。

随着生物技术水平的不断发展，克隆目的基因的方法也层出不穷，图位克隆方法是其中一种可以在基因产物未知的情况下，克隆目的基因的有效方法。图位克隆技术是根据目的基因在基因组(染色体)中的位置(基因座位)信息进行的，在利用分离群体的遗传连锁分析获得位于该位点附近的紧密连锁的分子标记的基础上，通过构建高密度的分子连锁图谱，经过染色体步移(跳跃)，开发新的更加紧密连锁的分子标记，不断缩小候选区间进而最终克隆该基因的方法。

发明内容

本发明涉及两种与黄瓜单性花基因M共分离的分子标记。本发明第一次将基因组DNA序列与M基因建立起联系，因而对关于单性花/两性花的黄瓜分子标记辅助育种体系的建立更有帮助；本发明的分子标记可以简便、快速、高通量地应用于黄瓜育种实践。

本发明是通过以下技术方案实现的：