苹果高密度遗传连锁图谱构建与重要果实品质性状QTL定位

发布时间：2018-04-09 22:17

  本文选题：苹果品质　切入点：RAD测序　出处：《中国农业大学》2015年博士论文

【摘要】：分子标记和遗传连锁图谱是苹果等多年生木本植物进行分子育种的有力工具,本试验以‘红玉’、‘金冠’以及‘红玉’ב金冠’F1杂交群体为试材,利用RAD测序和重测序分子生物技术手段,进行了苹果高密度遗传连锁图谱的构建和SNP标记的开发。 RAD测序采用EcoRI和HindⅢ分别进行酶切。构图时,分群LOD阈值设置为6.0,采用回归算法和Kosambi's函数计算遗传距离。最终,得到了一张由3441个SNP标记和297个单株组成的遗传连锁图谱。其中,有2017个标记定位在了‘红玉’的连锁图谱上,图谱总长为1343.4cM,标记密度为0.67cM/标记；有1932个标记定位在了‘金冠’的连锁图谱上,图谱总长为1516.0cM,标记密度为0.78cM/标记。利用该连锁图谱,对苹果重要的品质性状进行了QTL定位。共得到12个显著的QTL位点,其中与果实酸度相关的QTL有6个,定位在J08(3个),G08(1个),J07和J15上；2个与单果重相关的QTL分别位于J03和J05；硬度相关的2个QTL均在J11上；而与糖含量相关的2个QTL位点定位在J01和G01上。 在上述12个QTL中,贡献率大于20%的主效QTL有8个。位于J08上与苹果酸,柠檬酸和总酸相关的QTL,均与标记emC08.14121899紧密连锁。qtlma.j8和qtlta.j8的LOD峰值均为7.7,贡献率为39.1%和39.2%,而qtlcj8的LOD峰值为5.5,贡献率为27.2%。qtlc.j15与柠檬酸相关,定位在J15,峰值标记为huC15.29186826,LOD=3.6,可以解释20.2%的表型变异。与乙酸相关的QTL位点qtla.j7,LOD=3.7,贡献率为20.1%,连锁标记为euLG07_014。 qtlfj1(LOD=4.3,28.8%)与果糖相关,位于J01,距离其最近的标记为huC01.18233570。qtlff.j11a和qtlffj11b与果实硬度相关,其中qtlff.j11a的LOD值为4.4,可解释的表型变异为27.5%,连锁标记为euC11.7408490和huC11.10309880。 qtlff.j11b位于标记hmC11.4173064和euC11.5719084之间,LOD=3.9,贡献率为21.6%。 随后对其中5个区间5cM并能够对应到参考基因组上的QTL进行了候选基因筛选。最终,得到果实酸度候选基因17个,单果重候选基因80个以及硬度候选基因64个。对果实酸度候选基因进行表达分析,发现MDP0000582174(MYB4)的基因表达变化与苹果果实酸度变化相一致。 为了深入挖掘双亲的SNP变异,分别对‘红玉’和‘金冠’进行全基因组重测序。测序采用Illumina Hiseq2000测序平台,pair-end双端测序,读长为100bp,插入片段约为500bp。在‘红玉’中共得到了4950346个SNP位点,约210bp即有一个标记；在‘金冠’中得到了2222816个SNP位点,约293bp一个标记。杂合度分析显示,‘红玉’的杂合度较高,为每206bp一个杂合位点,而‘金冠’则为237一个杂合位点。 对遗传图谱和重测序数据综合分析,利用PCR手段,初步证明了‘红玉’Chr09和Chr13之间的染色体重排为Chrl3的片段复制后插入了Chr09。此外,还分析了双亲候选基因的序列差异,为基因验证打下了基础。
[Abstract]:Molecular markers and genetic linkage maps are powerful tools for molecular breeding of perennial woody plants such as apple.The construction of high density genetic linkage map of apple and the development of SNP markers were carried out by means of RAD sequencing and resequencing molecular biotechnology.RAD sequencing was performed by EcoRI and Hind 鈪，

本文编号：1728408