杏高密度遗传图谱的构建及果实性状的QTLs定位

Considering our breeding objective "earlier ripening, high fruit quality, cold hardiness", some crosses between different parents had been conducted and the corresponding F1 progeny populations had been planting in our breeding orchard. In order to speed up apricot breeding process with molecular technologies in China, this project will develop a linkage map based on different molecular markers such as AFLP, SSR and EST-SSR, and further identify some molecular markers and QTLs linked with some economic characters in apricot, which including important agronomic traits (blooming and maturity date) and fruit quality traits (fresh weight, ground color, sweet/bitter of kernel, stick/free of pit, etc.). Then the development of efficient marker-assisted selection (MAS) strategies would be applied to apricot breeding programs. The research results also will be valuable for finding and cloning some important genes, probably promoting the innovation of breeding technologies, and thus provide technological support for the apricot production in China.

为加快我国杏分子育种进程，本项目针对我国"早熟、优质、抗寒"的杏育种目标进行育种亲本的选配，利用所配制的杂交群体和AFLP、SSR、EST-SSR分子标记技术进行我国首张杏遗传图谱的构建，开发与育种目标相对应的重要农艺性状（完全花比例、成熟期）和果实品质性状（果实大小、果皮颜色、杏仁甜/苦、粘/离核等）相关的分子标记或QTLs，建立杏分子标记辅助育种技术，通过早期选择提高育种效率，缩短育种周期；同时将加快对重要基因资源的挖掘和利用，以推进优质、高产果树的相关育种理论与技术创新，为搭建杏分子育种平台和杏产业发展提供科技支撑。

在遗传图谱构建方面，与桃、樱桃等其他核果类果树植物相比，杏遗传图谱的构建相对较晚，并且，目前已有的杏遗传图谱几乎全是用欧美品种抗PPV（李痘病毒病）的F1、F2或BC1为作图群体来构建的，由于国内外杏资源特性不同、生产中存在问题不同，并且现有图谱的饱和度较低，难以用来推进我国杏的分子育种进程。.本项目选用晚熟杏品种‘串枝红’和极早熟品种‘骆驼黄’杏杂交产生的F1 群体作为构建我国杏遗传连锁图的分离群体，利用SSR标记和SLAF标记结合“双假测交”作图策略构建出了目前国内外饱和度最高的杏遗传连锁图谱。8个连锁群上共有2,015个标记，包括2003个SLAF标记和12个SSR标记，远远多于已发表杏图谱中的最多211个标记。总图距为1296.885cM，各连锁群中相邻两标记间的平均遗传距离为0.40 cM，远远小于已发表的杏连锁图谱中最小的两标记间距离（3.84 cM）。各连锁群的长度在88.938-1396.409 cM之间，不同连锁群上的标记数在72-415个之间，其中每个连锁群上的标记数均在174个以上。. 利用已构建的遗传图谱和收集的F1群体的表型数据，对完全花比例、果实发育期、果皮底色、果皮着色、果实大小、可溶性固形物含量、粘/离核、甜/苦仁等共8个性状进行了QTLs分析。利用区间作图检测到控制这些性状的QTLs共18个，其中当LOD≥3.5时，对果皮底色、果皮着色、果实发育期、粘/离核共4个性状检测到5个QTLs，最高可解释表型变异的75.2%。. 利用SSR技术和BSA法相结合检测到一个与杏仁甜/苦基因紧密连锁的SSR标记，检测到与杏核粘/离基因连锁距离较近的1个SSR标记。.这些研究结果为杏基因组结构和功能的研究奠定了基础，对分子标记辅助杏重要性状的早期选择、基因的克隆等提供了理论依据，同时对于进一步开展杏这些重要性状的遗传机制研究具有重要意义。