《辣椒細胞質雄性不育恢復基因的圖位克隆及功能解析》是依託華南農業大學，由胡開林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：辣椒細胞質雄性不育恢復基因的圖位克隆及功能解析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡開林
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以辣椒細胞質雄性不育系'北A3'、相應恢復系'B072'及其F2代群體為材料，在完成辣椒全基因組測序、完成 '北A3'和 'B072'重測序、完成基於F2代育性分離群體構建的包含7566個SNP標記的超高密度分子遺傳圖譜，以及將辣椒細胞質雄性不育恢復基因定位於400kb區域的基礎上，試圖結合經典圖位克隆思路，首先克隆辣椒細胞質雄性不育育性恢復候選基因。通過研究候選基因在轉錄、翻譯水平的表達模式，以及轉基因驗證，確定獲得恢復基因，然後利用酵母雙雜和雙分子螢光互補（BiFC）等技術篩選與恢復基因互作的蛋白。本項目研究的目的是分離克隆辣椒細胞質雄性不育恢復基因並探討其分子作用機理。本研究將為辣椒在選育種實踐中高效率地選育細胞質雄性不育恢復系，在理論上探明辣椒細胞質雄性不育育性恢復的分子機理提供重要依據。
結題摘要
“三系”配套繁制F1代種子是雜種優勢利用的有效途徑。克隆辣椒細胞質雄性不育（CMS）恢復基因以及闡明其分子作用機理可以促進辣椒雜種優勢更好的利用。本研究利用參與完成的辣椒全基因組（重）測序數據，通過開發覆蓋辣椒全基因組的SNP、SSR和InDel標記，以辣椒細胞質雄性不育系‘BA3’、相應恢復系‘B072’及其F2代群體等為材料，構建了3張辣椒高密度分子遺傳圖譜，結合F2代群體的表型，將辣椒CMS恢復基因初定位於SNP標記scaffold2228.43623和scaffold874.1802868（兩者物理間距約為1.81 Mb）之間。再利用‘BA3’בB702’F2大群體（n=2,520株）和F2:3群體（n=1,450），結合100 bp視窗的微共線性比較分析，最終將辣椒CMS恢復基因精細定位於CMRP42B1和CSSHjm9_60（兩者物理間距約為0.31 Mb）之間，預測其中的蛋白編碼基因有8個。通過對8個候選基因進行蛋白序列比對、亞細胞定位和表達分析，基本明確並克隆了辣椒CMS恢復基因的重要候選基因Capana06g003028。通過構建該基因的CRISPR-Cas9編輯載體以及遺傳轉化，目前正在對轉基因植株及其後代的育性表型等進行調查和分析，同時，利用酵母雙雜和雙分子螢光互補（BiFC）等技術篩選與恢復基因互作的蛋白，以解明辣椒CMS恢復基因的分子作用機理。通過開展該項目的研究，培養畢業了1名博士研究生和4名碩士研究生，發表了7篇科研論文，其研究結果將為辣椒在選育種實踐中高效率地選育CMS恢復系，在理論上闡明辣椒CMS育性恢復的分子機理具有重要意義。
