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枣树高密度遗传图谱优化及重要性状的QTL定位

张振东  
【摘要】:枣(Ziziphus jujuba Mill.2n=2x=24),隶属鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus Mill.),是我国重要的经济林树种,在我国农林业产业中占有重要地位。良种是枣产业持续健康发展的基础,目前,枣树育种主要依赖常规育种,育种周期长,效率低。分子标记辅助选择能够极大地提高育种效率,缩短育种周期,但是枣树遗传图谱构建和分子辅助选择方面的研究明显落后于其他果树。本研究以99株‘冬枣’和‘映山红’杂交F1子代为作图群体,采用限制性酶切位点关联DNA测序(RAD-seq)技术,开发大量SNP标记和InDel标记,结合SSR标记,构建并优化了枣树高密度遗传图谱,并对枣树生长相关性状以及抗寒性状进行了QTL定位分析。主要研究结果如下:1.将RAD-seq技术获得的序列(-98.76 Gb clean reads)比对到参考基因组,通过一系列筛选过滤,最终得到符合孟德尔分离比的标记7939个,其中SNP标记7026个和InDel标记913个。2.将RAD技术所得标记加入97个SSR标记,采用“拟测交”策略进行遗传图谱构建。最终4669个标记被定位到遗传图谱上,其中包括SSR标记46个,SNP标记4137个和InDel标记486个,整合图谱可划分为12个连锁群(LG1-12),与枣染色体数目一致,图谱总长度2643.79 cM,平均图距0.57 cM。另外,4669个标记中有3919个标记被定位到母本连锁图谱上,4184个标记被定位到父本连锁图谱上。3.利用整合图谱,通过MapQTL 6.0的Kruskal-Wallis模型对株高、地径、叶面积和抗寒性4个表型性状进行QTL作图,共检测到117个QTLs,其中控制株高、地径和叶面积等生长相关性状的QTLs主要集中在3号连锁群上48.18-85.23 cM区域和134.80-195.72 cM区域,与抗寒性相关的QTLs主要分布在7号连锁群上0-45.41cM区域。综上,本研究通过简化基因组测序技术开发SNP和InDel标记,并结合SSR标记,构建并优化了枣树高密度遗传图谱,并定位了与枣树生长和抗寒性相关的QTLs。本研究为枣树重要性状QTL定位、基因图位克隆、分子辅助选择育种等研究工作的进一步开展奠定了重要的基础。


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