IL12-3-1番茄果实硬度主效QTL的精细定位

Processing tomato is an important advantage industry in Xinjiang. Fruit firmness for tomato is an important index in estimating the processing tomato cultivar. Previously, researchers had identified more than three hundreds QTLs related to more than hundreds phenotype by using the S.pennellii LA716 Introgression lines(ILs), and several QTLs related to fruit firmness also had been identified by hand squeezing. Early, we finished evaluating fruit firmness by compression machine, and identified few QTLs related to the fruit firmness. Among them, a major QTLs was been found at NO.12 chromosome. This project will treat this major QTLs as research object, and screen the F2 segregation population by SSR marker which located at top and bottom of the fragment to create the recombination population. Thereafter, screen the recombination population with several kinds of markers to construct saturated linkage map. Finally, screen the F3 population and construct a new Sub-Line population which can totally cover the fragment to fine map the major QTLs of fruit firmness. With the aid of bioinformatics, predict and analysis the candidate genes, and detect the candidate genes by RT-PCR. The result will provide scientific theory of improving the tomato fruit firmness and processing tomato cultivar improvement.

加工番茄是新疆的一个重要优势产业，番茄果实的硬度是评价加工番茄品种的一个重要指标，前人已利用S. pennellii LA716渐渗系群体（Introgression Lines, ILs）鉴定了3069个QTLs，采用手捏打分评价的方法前人鉴定了多个果实硬度QTLs，本研究前期用强度测定仪系统鉴定了该群体果实硬度，并定位了多个果实硬度QTLs，且发现了一个位于12号染色体上的主效QTLs。鉴于此，本研究拟以该主效QTL为研究对象，借助该片段两端的SSR标记筛选F2分离群体，构建重组群体并进行多种分子标记的筛选，建立IL12-3-1上更饱和的标记连锁图，继续对F3群体进行多分子标记筛选，构建可覆盖该片段的Sub-Line群体，精细定位该主效QTLs。借助生物信息学，预测分析候选基因，通过RT-PCR检测候选基因的表达量，研究结果将为番茄果实硬度的提高和加工番茄品种改良提供科学理论依据。

加工番茄是新疆的一个重要优势产业，番茄果实的硬度是评价加工番茄品种的一个重要指标，前人已利用S. pennellii LA716渐渗系群体（Introgression Lines, ILs）鉴定了3069个QTLs，采用手捏打分评价的方法前人鉴定了多个果实硬度QTLs，本项目以美国番茄遗传资源中心（Tomato Genetic Resource Center, TGRC）引进S. Pennellii LA716渐渗系群体为研究对象，通过新疆和海南四季田间试验的观察。①利用主成分和聚类分析，分析了77份材料的果实性状。②并采用平板挤压法，鉴定出了9个红果硬度增加QTL，分别位于1、2、3、5、8、10、12等7条染色体上，并鉴定了大量番茄果实硬度降低QTLs位点，并发现一个主效QTL Crf12a，该主效QTL包含在IL12-3-1渐渗系上。③进一步利用不完全双列杂交获得ILab，与M82杂交获得ILH，自交后获得F2单株分离群体，初步研究了番茄红果硬度提升QTL的遗传效应及单基因遗传模式。④进一步采用和M82杂交、自交产生的F2分离群体，利用BSA法结合重测序技术，构建极端抗压和不抗压混池，结合全基因组重测序技术以期筛选到与番茄果实硬度相关的候选基因，成功从中发现了3个有价值的候选基因，均为转录因子。⑤通过利用开发的Indel标记检测，我们共计筛选到5个重组纯合单株，且覆盖了整个片段，但片段依然很大。⑥此外，本研究还在自有的育种资源中发现的一个果实硬度特好但田间耐放性又不太好的特异材料为研究对象，从果肉组织细胞结构角度分析这种特异性的原因，为后期该材料的改良应用奠定基础。项目期，共计发表文章5篇，其中SCI、EI文章各1篇，CSCD文章3篇；获得科研奖励3项；培养博士1名；参加国际学术会议一次，并做了分会场报告。