辽宁省果树科学研究所在杏果实性状遗传和QTL定位方面研究取得新进展

2022-02-14 09:25:00
作者:章秋平

近日,省农科院果树所李杏团队在国际植物学前沿期刊Frontiers in Plant Science (IF=5.75)上发表了题为“Construction of a high-density genetic map and identification of quantitative trait loci linked to fruit quality traits in apricots using specific locus amplified fragment sequencing”的研究论文。该研究对杏果实大小、可溶性固形物和果肉硬度进行了QTL定位,对培育优质耐贮新品种提供了理论基础。

杏(Prunus armeniaca L.)主要种植在我国西北、华北、东北地区的干旱丘陵山区地带,近年来其经济与生态效益逐渐受到各地政府和种植者的青睐。但是,杏果实存在硬度低、不耐长途贮运等问题,因此,开展杏果实硬度性状等相关的研究,对于培育优质耐贮运杏品种具有重要的意义。


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图1 ‘串枝红’ (H) 和 ‘赛买提’ (S) 的高密度遗传连锁图谱



为了研究杏果实硬度、大小以及可溶性固形物等性状的遗传特性,该团队利用大果较耐贮运的华北地方品种“串枝红”与高糖低酸小果的新疆主栽品种“赛买提”为双亲设计了一个人工杂交遗传群体。本研究,首先,对杏果实大小、可溶性固形物和果肉硬度等性状的遗传特性进行了分析;然后,对双亲和169个F1子代进行了SLAF简化基因组测序,共获得6,006个高质量的SNP标记,并进一步构建了包含8条染色体的高密度遗传连锁图谱,“串枝红”和“赛买提”的总连锁群长度分别为809.6 cM和1076.4 cM,平均遗传距离分别为0.62 cM和0.95 cM。接着,利用这2张遗传图谱对杏果实大小、可溶性固形物和果肉硬度等性状进行了QTL定位,其中果实硬度被定位在“串枝红”的第1、2,果实可溶性固形物含量在“串枝红”和“赛买提”染色体上各定位到1个相关QTLs,果实重量、纵径、横径和侧径等果实大小性状分别在2个亲本的多条染色体上检测到多个显著的QTL位点。Z后,基于QLT的定位区间与参考基因组信息分析,在杏基因组上检测到16个调控果实品质性状的候选基因区域,其中调控果实大小的11个候选区域包含648相关基因、果实可溶性固形物含量的3个候选区域包含372相关基因、果实硬度的2个区域包含117个候选基因。以上研究丰富了杏果实品质相关性状的遗传育种理论基础。


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图2 与果实性状显著相关的QTLs在连锁图上的分布


果树所李杏团队章秋平研究员为该论文第一作者。该成果得到国家重点研发计划(2019YFD1000604)与国家自然科学基金项目(31972365)的资助。

论文链接:https://doi.org/10.3389/fpls.2022.798700



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