基于高密度遗传图谱的葡萄果实白藜芦醇含量QTL定位

葡萄果实中白藜芦醇（Res）具有重要的保健功能，挖掘高效合成Res控制因子对于阐明其合成调控机制、指导葡萄分子育种和选育高Res含量的优良品种具有重要理论意义与应用价值。本项目拟采用已经构建的亲本Res含量存在极大差异的F1杂交群体为研究材料，以双亲及其姊妹系基因组重测序序列为基础，开发SNP分子标记，构建葡萄高密度遗传连锁图谱，结合对F1群体及其双亲三年果皮中Res含量测定，扫描获得控制葡萄果实Res含量QTL位点。通过对主效QTL位点区间内分子标记加密及相关功能基因分析，获得与高效合成Res控制因子紧密连锁的分子标记和候选基因。项目将建立高效的基于葡萄基因组重测序SNP分子标记开发与检测实验体系；揭示葡萄果实Res含量变异基本遗传学规律，为进一步开展相关研究奠定基础；同时，获得与高效合成Res位点紧密连锁的分子标记及相关基因将能为果实高Res含量葡萄分子育种提供直接选择依据。

葡萄果实中白藜芦醇（Res）具有重要的保健功能，是葡萄果实及附加产品葡萄酒中的重要有益于人类的健康成分。在本项目开展之前，针对Res生化合成途径已经基本清晰，即Res是在芪合酶STS基因的作用下，在苯丙氨酸代谢途径的分支途径中合成。但针对Res合成和 STS调控因子及其网络并不十分明了，尤其是在不同Res含量的葡萄种质资源中，究竟是什么因子决定其果实及果皮中的Res含量，也是无法确定的。本项目开展的主要目的是，基于已经筛选获得的两个极Res含量极端葡萄材料，即果皮中Res含量极高>300μg/g的Z168葡萄品种和极低的品种BH（<10μg/g）构建F1杂交群体，通过基于高密度遗传图谱的QTL定位解析葡萄果实Res调控主效位点；同时，在项目开展后期，发现仅仅解析Res调控的主效位点并不能有效地说明Res合成的生物学问题，进而增加了开展STS基因上游调控因子的筛选和鉴定。在4年的研究中，我们获得了一序列成果。首先构建了一张高密度葡萄遗传图谱；其次，通过两年的Res含量的田间表型测定和QTL定位，获得了控制葡萄果实Res含量的主效QTL位点；最后，通过分子生物学筛选，我们筛选并验证了STS基因上游的调控因子。因此通过本项目的开展，我们基本揭示了葡萄果实中Res含量变异的遗传调控机理，获得了Res合成途径上关键调控基因。