菜心群体中AUF2基因的遗传变异及其与农艺性状的关联分析

摘要

【目的】通过检测Auxin Up-regulated F-box protein2(AUF2)基因在菜心群体中的自然变异,挖掘其优异等位基因,为菜心分子辅助育种提供理论参考。【方法】采用PCR扩增后直接测序的方法,检测AUF2基因在156份菜心种质材料中的自然变异,利用Tassel 5.0软件的混合线性模型(MLM)对AUF2基因的变异位点与菜心群体的株高、单株质量、最大叶长、最大叶宽、最大叶柄长和叶绿素含量(SPAD)等6个农艺性状进行关联分析,以期发现显著影响菜心农艺性状的变异位点,并确定其优异等位变异及单倍型。【结果】经测序分析,在AUF2基因的2996 bp扩增区域内共检测到34个变异位点,构成36个单倍型,表现出较高的核苷酸多样性(π=0.00503)和单倍型多样性(Hd=0.780),其上游非编码区1498 bp内含26个SNP和2个InDel位点,编码区960 bp内含5个SNP和1个InDel位点,而下游非编码区538 bp范围没有检测到变异位点。中性检验显示,AUF2基因在群体中的Tajima’s D值、Fu and Li’s D*值和Fu and Li’s F*值均为正值,且显著偏离中性选择,可能是群体平衡选择的结果。经关联分析发现,4个SNP位点与菜心的单株质量、最大叶长、最大叶宽和最大叶柄长等4个农艺性状呈显著相关性,其表型解释率在5.04%~6.52%范围;4个优异等位变异构成的单倍型Hap2能显著增加菜心的单株质量,极显著地提高最大叶柄长的长度。【结论】AUF2基因在菜心群体中存在丰富的变异,对菜心的部分农艺性状有显著影响,其优异等位变异和单倍型将有利于菜心品种的遗传改良。