骆驼蓬春化需求QTL分析揭示FLC位点等位变异的意外多样性及其在冬季骆驼蓬育种中的应用

这篇综述通过QTL（数量性状位点）分析和等位变异解析，揭示了骆驼蓬（Camelina sativa）中开花位点C（FLC）基因的多样性及其对春化需求的调控机制。研究开发了基于PCR的分子标记（KASP），可精准区分冬春型骆驼蓬的FLC等位基因，为冬季骆驼蓬育种提供了重要工具。文章首次报道了商业品种'Joelle'中FLC位点的持续遗传分离现象，并阐明了不同FLC同源基因（C08/C13/C20）组合对春化需求的协同调控作用，为优化不同冬季环境的骆驼蓬品种设计奠定基础。

　　

1 引言

骆驼蓬作为耐寒油料作物，其冬季品种因适应性强成为生物燃料和可持续农业的研究热点。然而冬季种质库遗传多样性有限，且常与春季类型混杂，亟需开发追踪春化需求性状的分子工具。在十字花科中，开花位点C（FLC）是调控春化途径的核心转录因子，通过抑制开花整合因子FT和SOC1的表达阻止开花。骆驼蓬六倍体基因组含有三个FLC同源基因（C08/C13/C20），但其在春化调控中的具体作用机制尚不明确。

2 材料与方法

研究以冬季品种'Joelle'与春季品种'SES0787LS'构建的F₂群体为材料，通过表型分析（非春化条件下的开花天数DTF）和基因型测序（GBS）进行QTL定位。针对FLC基因开发了基于上游SNP（C08）、内含子插入（C13）和外显子INDEL（C20）的KASP标记，并检测了66份骆驼蓬种质的等位变异。

3 结果

QTL分析鉴定到两个主效位点：Chr8（贡献率14.3%）和Chr13（21.9%），均与FLC基因共定位。标记验证显示：

• C08：3-bp缺失导致春季等位基因功能丧失
• C13：春季等位基因含5.4 kb内含子插入
• C20：春季等位基因存在外显子移码突变
  'Joelle'中仅9.7%个体为三冬季等位基因纯合型，多数携带C08冬季等位基因与C13/C20的杂合组合。春季材料中13/53携带C20冬季等位基因，证实其单独作用有限。

4 讨论

FLC同源基因呈现亚基因组分工：

• C08是核心调控因子，单独导致半冬性表型（延迟开花）
• C13效应最强，与C08协同引发春化需求
• C20起辅助作用
  商业品种'Joelle'的持续分离现象提示其实际为多基因型混合群体。冬季表型需至少两个FLC冬季等位基因（必含C08）的组合，这类似于甘蓝型油菜中FLC的"组合策略"调控模式。

5 结论

开发的KASP标记可实现冬春型骆驼蓬的早期鉴别。未来可通过设计不同FLC等位基因组合（如C08+C13或C08+C20），培育适应特定冬季环境的定制化品种。研究为解析多倍体作物复杂性状的遗传架构提供了范式。