[发明专利]甜瓜雌性花调控基因g的分子标记及其应用

说明书

本发明公开了甜瓜雌性花调控基因g的分子标记及其应用。本发明引物对，为能扩增靶序列的引物对；所述靶序列为如下1)或2)：1)序列表的序列3所示的单链DNA分子；2)将序列3经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与序列7具有相同功能的DNA分子。利用本发明所提供的分子标记与其对应的引物对甜瓜基因组总DNA进行聚合酶链式反应,并对扩增产物进行电泳检测后即可判断待检测单株是否携带g基因，条带特异性好，结果准确率高，检测不受环境和遗传背景影响。本发明可在大量的甜瓜种质资源中筛选、鉴定雌性花调控基因g，可用于甜瓜全雌系的培育，以及在分子标记辅助选择育种以及基因聚合育种中应用。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及一种甜瓜雌性花调控基因g的分子标记及其应用。

背景技术

甜瓜(Cucumis melo L.)为葫芦科(Cucurbitaceae)黄瓜属(Cucumis)甜瓜种一年生草本植物，因其果实香甜、营养丰富，深受各地人民喜爱。甜瓜存在性别分化，主要花型分三种：雄花、雌花和完全花。不同的花型组合使甜瓜的性型较为丰富，大致分为以下几种：雄花两性花同株(雄全同株，andromonoecious)、雌花两性花同株(雌全同株，gynomonoecious)、雌雄异花同株(单性花，monoecious)、两性花株(完全株，hermaphrodite)、雌花雄花两性花同株(三性混合株，trimonoecious)、全雌株(gynoecious)和全雄株(androecious)(栾非时等，2013)。

研究表明，甜瓜的性型主要受Andromonoecious(A/a)、Gynoecious(G/g)以及修饰基因Gy/gy(M/m)三个位点上的等位基因协同控制(Boualem et al，2008；Kinigsbuch，1987,1990)。a、g、gy均为隐性基因，其中a基因控制雄全同株性状，作用于大多数单性雄花，少数两性完全花；g基因控制雌全同株性状，作用于大多数单性雌花，少数两性完全花；gy基因控制全雌株性状，与a和g存在互作。当位点a、g的基因型为A_G_时，表现为雌雄异花同株；aagg基因型为两性花株；基因型为aaG_时表现为雄全同株；基因型为A_gggygy时，表现为稳定的全雌株。Boualem等(2008)利用图位克隆的方法克隆了两性花A基因CmACS-7，该基因编码乙烯合成的关键基因1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶(ACC合成酶)，由于基因保守区域第170位核苷酸位点C-T的突变，造成编码蛋白第57位丙氨酸突变为缬氨酸，导致ACC合成酶活性丧失，从而解除乙烯在两性花发育时期对雄蕊的抑制，最终产生两性花。Martin等(2009)克隆了雌性g基因CmWIP1，该基因编码C2H2类锌指蛋白转录因子，由于基因下游1.4kb位置插入了一个hAT家族转座子Gyno-hAT，导致CmWIP1基因启动子区域发生甲基化而不表达，从而心皮发育产生雌花。Boualem等(2015)克隆了雄性基因(androecy gene)CmACS-11，也编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶，该基因的突变可导致全雄植株的产生。Chen等(2016)图位克隆了黄瓜控制心皮的发育的CsACO2基因，该基因编码1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACC氧化酶，ACO)，基因突变后导致酶活降低，茎尖乙烯释放量减少50％基因而产生全雄株，通过同源克隆方法鉴定出甜瓜的同源基因CmACO3，同时证明CmWIP1基因可以直接结合到CmACO3基因的启动子上抑制其表达。