基于SNP标记的桃矮化基因精细定位

• 作者: 姚家龙 崔国朝 张南南 曾文芳 潘磊 牛良 王志强 鲁振华
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 桃 矮化基因 SNP 精细定位
• 年，卷（期）: 2017,（18）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 3572-3580
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.18.013

摘要

[目的]矮化型桃树体矮小、节间短,是盆栽观赏和砧木育种的重要遗传资源.明确矮化性状形成的遗传机制并对桃矮化基因进行精细定位,是建立目标性状分子辅助选种体系和遗传改良的前提,可为有目标的选育矮化观赏桃和砧木品种奠定基础.[方法]以'05-2-144'('97矮'×'鸳鸯垂枝'桃)套袋自交获得的395个后代单株构建的分离群体为材料.参考桃基因组信息并基于Sanger技术开发的SNP标记对亲本和后代单株进行分析,在扩大群体单株中进行连锁关系分析,确定连锁的SNP标记,初步定位目标基因.在定位区域内基于二代测序技术开发更多的基因型和表型一致的SNP标记,对后代单株进行基因分型,完成目标性状的精细定位.然后在精细定位区域内开发SNP标记,即杂交群体双亲均为Aa杂合基因型,对'10-7'×'96-5-1'杂交后代89个单株进行分子鉴定,以验证基因定位结果的准确性.[结果]通过对桃单株'05-2-144'自交后代实生苗表型鉴定表明,普通型和矮化型单株数分别为300株和95株,性状分离比例接近3﹕1(P值为0.67;χ2为0.19),符合孟德尔遗传规律,桃矮化性状受隐性单基因控制.用于分子鉴定的单株来源于'10-7'(普通型)×'96-5-1'(普通型)杂交组合,共获得89个后代单株,其中普通型66株;矮化型23株(P值为0.854;χ2为0.034).基于Sanger测序技术开发了SNP标记,在桃基因组数据库Pp06上25230425 bp和27191090 bp处获得了连锁的SNP标记,且目标基因位于这两个标记的右侧,初步获得了连锁的SNP分子标记.在此基础上,对亲本进行66.89X深度测序,继续开发符合Aa杂合基因型的SNP标记位点.根据参考基因组和物理距离区间共设计了15对SNP引物,其中12对引物与重测序结果中SNP的类型一致,3对引物与重测序结果中SNP的类型不一致,连锁标记的基因分型成功率为80.0%.通过基于SNP基因分型分析,最终完成了目标性状的精细定位,位点位于Pp06的28712165 bp(引物为JXSNP-5)和28899661 bp(引物为JXHRM-SNP-3)之间,遗传距离分别为0.38 cM和0.13 cM,物理距离约为277 kb,精细定位区域内有54个已知转录本.在定位区域内桃基因组Pp06的28108436 bp处和29247763 bp处开发SNP标记用于杂交后代表型的鉴定,结果表明所有后代单株基因型和表型鉴定结果完全一致,鉴定准确率为100%.[结论]本研究精细定位了桃矮化基因,物理距离约为277 kb,为基因克隆、亲本早期筛选以选育矮化观赏桃和砧木品种等奠定了基础.