基于连锁遗传和关联分析的核桃抗炭疽病候选基因确定

核桃（Juglans regia L.）是重要的"木本粮油"生态树种，为二倍体植物，2n=32，全基因组估计为800Mb。项目以我国核桃产业发展中面临的炭疽病病害问题为出发点，利用元林×青林的F1杂交群体，定位核桃抗炭疽病SRAP标记QTL位点3-5个；利用SLAF-seq技术，Solexa测序，发掘80 000个SNP标记，构建建饱和度在95%以上的100kb 区段上都能获得10个以上SNP标记、覆盖核桃全基因组的连锁图谱；设计抗病基因类似物简并引物，利用自然实生群体，通过关联分析，筛选抗病基因SNP标记10-15个，并在元林×青林的F1杂交群体中检测与核桃抗炭疽病性状相关的SNP标记的连锁性；整合QTL定位、SNP连锁遗传图谱和关联分析的研究结果，定位与核桃抗炭疽病性状相关的SNP标记，筛选确定核桃抗炭疽病候选基因5-8个，为实现核桃抗病炭疽病分子设计育种奠定基础，提升我国核桃科研水。

核桃（Juglans regia L.）是重要的“木本油料”生态树种，核桃被认为“21世纪的超级食品”。随着核桃集约栽培面积的扩大和抗病品种的缺乏，病害危害日渐严重。由胶孢炭疽（Colletotrichum gloeosporioides Penz）引起的核桃炭疽病（Walnut anthracnose）是目前核桃生产中的灾难性病害，为此申请开展了本项目。项目实施以来，取得的主要结果如下：.1，以核桃品种‘元林’、‘青林’ 及84个‘元林’ × ‘青林’F1杂种后代为作图群体，采用SLAF-seq策略，Illumina HiSeq 2500 测序，开发得到153,820个SLAF标记，其中有 49,174 个多态性标记。最终确定适合作图标记为2,577个SLAF标记，构建了各包含16个连锁群的核桃高密度遗传图谱。整合图谱覆盖长度为2457.82cM，平均图距为0.95cM，每个连锁群上的标记数在80-243之间，连锁群长度在78.12-190.04cM之间。共有5,043个SNPs位点在上图标记中，平均每个标记含有2个SNP位点。.2，发现了1个与抗炭疽病相关的QTL位点，位于LG14连锁群165.51-176.33cM之间，可解释表型变异范围为16.2%-19.9%。.3，用P-loop/GLPL、NLRR inv1/inv2和Pto kin1/kin23对引物组合，在核桃杂交后代基因组DNA中，扩增得到了35个NBS序列、45个STK序列和47个LRR序列，这些RGA标记均与杂交群体的抗病性共分离。分析了这些NBS、STK和LRR抗病基因类似物的序列特征。.4，项目执行期间，在《BMC Genomics》、《Molecular Breeding》、《Euphytica》、《中国农业科学》等杂志发表标注论文12篇，其中SCI论文3篇，ISTP论文3篇；培养硕士研究生8名。2013年7月，作为第七届世界核桃大会学术委员会成员参加了大会。2015.1—2015.4在美国加州大学戴维斯分校进行了访问交流。