光敏色素B基因(PHYB)启动子突变及与大白菜开花时间的关联分析

光敏色素B(phytochrome B,PHYB)是植物光周期依赖开花途径的关键调控因子之一。本研究对极端晚花和早花大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)自交系06-247与He102的PHYB全基因组序列进行了生物信息学分析。结果表明,二者全长分别是5 986和5 528 bp,均与数据库中Chiifu-401的同源序列有不同程度的差异,表明二者均是大白菜PHYB基因的突变体,并命名为BraphyB1(GenBank登录号:KJ866947)和BraphyB2(GenBank登录号:KJ866948)。二者之间有476个插入/缺失(Inserts/Deletions,InDels)和57个SNPs。启动子区有473个InDels和31个SNPs、编码区有3个InDels和26个SNPs。InDels主要体现为phyB2在启动子区、5'非翻译区和编码区分别缺失445、18和3 bp。phyB2启动子缺失的445bp中包含两个TATABOX4和两处成髓细胞血症(myeloblastosis,MYB)类转录因子结合基序,一处GA响应元件。开发了鉴定phyB1/phyB2中445 bp InDel突变的共显性标记phyB1-762/phyB2-317,用该标记检测了以06-247与He102为亲本杂交构建的F2群体,利用F2代群体植株对抽薹开花时间与标记进行了关联分析,结果表明,phyB1-762/phyB2-317分别与晚花/早花表型显著关联(P0.05)。荧光定量RT-PCR显示,PHYB基因在He102各个发育阶段的表达水平均显著低于06-247(P0.01)。上述结果表明,大白菜PHYB基因启动子InDel是造成PHYB基因表达差异和开花期改变的主要原因之一。本研究为系统研究PHYB基因在转录、翻译、蛋白结构等水平突变对大白菜开花时间影响的分子机制提供了线索。