基于RAD标记的枣树高密度遗传图谱构建及抗寒性QTL“结构作图”

Jujube( Ziziphus jujuba Mill.) is an important deciduous fruit tree species in China. Recently, low temperature causes significant losses to jujube industry.The better understanding of the genetic regulation of cold tolerance is fundamental to the breeding of jujube cultivar with high cold tolerance. Using a F1 population ( 'Dongzao' × 'Yingshanhong') created by the appicant's group previously, we intend to construct a genetic framework map with SSR and EST-SSR markers to provide a foundation for map integration from different populations. Furthermore, SNP and SSR marker will be developed using Illumina RAD sequencing and more than 3000 SNP marker will be be integrated to the framework genetic map for a high density genetic map. Furthermore, the cold tolerance trait will be analyzed by a new strategy of "strucutal mapping" to reveal the underlying QTLs. The results will be the foundation of the cloning of the genes regualting cold tolerance and molceular marker assisted breeding of cultivars in jujube. The study will provide a platform for the research of important agricultural traits for jujube, with a great signficance to jujube molecular breeding.

枣树（Zizyphus jujuba Mill.）是我国重要的落叶果树，低温寒害给枣树生产带来严重的危害，深入研究枣树抗寒性遗传的分子机制对于培育抗寒品种具有重要意义。以项目组前期创建的'冬枣'×'映山红'大规模F1子代群体为材料，构建包含基因组SSR和EST-SSR的框架遗传图谱，为今后群体间图谱整合提供基础；并基于Illumina DNA测序RAD技术开发SNP标记和SSR标记，构建含3000个以上SNP标记和300以上SSR标记的高密度枣树整合遗传图谱。利用电阻抗技术获得群体抗寒性表型数据，采用新的"结构作图"策略定位抗寒性QTL，发掘与抗寒性紧密连锁的分子标记, 为枣树抗寒基因克隆和分子辅助育种奠定基础。本项目将建立枣树RAD标记技术、高密度遗传图谱、"结构作图"和QTL定位的核心技术体系，为枣树重要复杂性状的遗传解析提供理论依据和技术平台，对枣树的分子育种具有重要意义。

全球气候变暖的大背景下，极端低温事件频频出现，给枣树生产带来严重的危害。深入研究枣树抗寒性遗传是培育抗寒品种的重要前提。项目组以冬枣的果实转录组为基础，开发了93个高多态性的三碱基SSR标记。以‘冬枣’ב映山红’F1 子代群体为材料，构建包含基因组 SSR和 EST-SSR 的框架遗传图谱，为今后群体间图谱整合提供基础。通过生物信息学和试验验证，构建了高效枣树RAD技术试验体系，基于 此RAD 技术体系开发 SNP 标记和 SSR 标记，构建的高密度遗传图谱包含12个连锁群，4669个标记（包括SNP标记4137个，INDEL标记486个，SSR标记46个），总长为2643.79 cM，平均图距为0.57 cM。2014-2017连续四年测定的抗寒性的分布频率符合正态分布，结果表明枣树抗寒性是较典型的数量性状，但年份之间抗寒性相关性低。 用构建的遗传图谱对抗寒半致死温度进行QTLs定位，2015年和2016年分别获得1个和10个QTL位点。GWAS分析未发现显著位点。相关结果为枣树抗寒基因克隆和分子辅助育种奠定基础。本项目建立的枣树 RAD 标记技术、高密度遗传图谱和 QTL 定位的核心技术体系，为果实大小、质地等枣树重要复杂性状的遗传解析提供理论依据和技术平台，对枣树的分子育种具有重要意义。