[发明专利]烟草腺毛分泌特性相关基因Nt-te分子标记定位及获得方法与应用

说明书

本发明公开了烟草腺毛分泌特性相关基因Nt‑te分子标记定位及获得方法与应用。本发明利用腺毛分泌型烤烟K326与白肋烟突变体腺毛非分泌型TI1406构建K326×TI1406F₂杂交群体、F_2:3家系和BC₁F₁回交群体，首次在烟草第14号染色体上发现和定位了一个与腺毛分泌特性相关的基因，并开发了与腺毛非分泌基因紧密连锁的分子标记。该分子标记SNP930887不仅可用于鉴定或辅助鉴定待测烟草腺毛分泌表型，还可用于分子标记辅助选择育种(MAS)，不仅为克隆该基因和序列分析以及对该基因进行精细定位奠定了基础，也为许多植物腺毛分泌产物、香气品质和抗虫性优异新品种的培育提供理论基础。

技术领域

本发明属于农业生物技术工程领域，具体涉及烟草腺毛分泌特性相关基因Nt-te分子标记定位及获得方法与应用。

背景技术

植物表皮毛(trichomes)是广泛存在于高等植物表面的一种特化器官，尽管形态各异，但通常可被分成腺毛(glandular trichomes)和非腺毛(non-glandular trichomes)2大类。植物腺毛由基部细胞、柄部细胞和顶端细胞3个部分组成(Maffei et al,2010；McDowell et al,2011)，包括分泌型腺毛和非分泌型腺毛(Wagner et al,1991)。分泌型腺毛具有很强的合成、储存或分泌大量次生代谢产物的能力，分泌物作为天然的杀虫剂、食品添加剂在制药工业中起着重要作用(McDowell et al,2011)。例如，唇形科植物薄荷、白花罗勒、薰衣草、百里香等腺毛分泌物富含多种芳香油，其中不少芳香油成分可供药用(Schilmiller et al,2008)；青蒿的分泌型腺毛具有合成倍半萜烯内酯等多种化合物的能力，是重要抗疟疾药物青蒿素合成和分泌的重要场所(Weathers et al,2011)；棉花腺毛分泌的棉子酚和其它相关化合物具有很强的抗真菌作用，而且是天然的杀虫剂(Dayan etal,2003)；烟叶腺毛主要分泌物西柏三烯二醇对烤后烟叶的香气有重要的作用(Johnsonet al.,1985)，并具有较强的抗肿瘤活性、抑菌和调节植物生长等生物活性，对于尼古丁上瘾也有一定的抑制作用(韩锦峰等，2013)。

研究认为腺毛不同分泌物合成场所不同。研究发现，高尔基体是多糖类物质的合成场所(Amelunxen et al,1968；Danilova et al,1987；Schnepf et al,1968)。亲脂类物质在分泌细胞内合成的场所一直存在争议。Werker等(1981)认为旋复花属(Inula)植物最初由头部细胞分泌的脂类物质是由管状光滑内质网产生的。Hammond等(1987)研究大麻腺毛的超微结构发现，质体数目随着分泌过程而急剧增多，因此认为质体与脂类分泌物的合成有关。质体是腺毛萜烯类分泌物合成的场所(Turner et al,2000；Gersbach et al,2002)。张华等(2008)证明了叶绿体的存在和烟草腺毛的分泌活性密切相关。Nielsen等(1991)年对烟草腺毛具有分泌能力的栽培品种TI1068和不具有分泌能力的突变体材料TI1406进行研究，发现分泌型腺毛具有完整的叶绿体和细胞质结构，而非分泌型烟叶腺毛缺失叶绿体结构，揭示了烟草腺毛叶绿体对分泌物质合成是不可或缺的。