甜樱桃高密度遗传连锁图谱构建、果实酸甜相关性状QTL定位及模拟预先选择研究

At present, the sweet cherry breeding process can't satisfy the needs of the development of sweet cherry industry. Molecular marker assisted breeding, which based on the genetic linkage map and fruit characters QTL mapping, can speed up the breeding process. However, the related research was few reported in domestic. SLAF-seq technology, which based on the RRL and genome deep sequencing, can develop sweet cherry polymorphism molecular markers efficiently, accurately and rapidly. Enough SLAF markers can be used in sweet cherry high density genetic linkage map construction. Sweet and sour related traits of sweet cherry fruit are important fruit quality traits for sweet cherry. However, there is no related QTL research reported at present. Based on the current research status and production needs, this project proposed the following several aspects of research. Firstly, construct sweet cherry high density genetic linkage map through developing SLAF markers and combining SSR markers. Secondly, measure data of ripe fruit sugar related traits (SSC、total sugar, glucose, fructose) and acid related traits (titratable acid , pH, malic acid) in the last three years and QTL analysis of fruit sugar and acid related trait. Thirdly, simulate molecular marker preselecting using the QTL close linked molecular markers in fruited breeding population to verify the result of QTL analysis and identify effective molecular marker to provide theoretical and practical guidance for the next step sugar and acid related trait molecular marker assisted breeding work.

目前，我国甜樱桃育种进程不能满足产业发展的需要，基于遗传连锁图谱构建和果实性状QTL定位的分子标记辅助育种可以加快育种进程，但是国内相关研究极少。基于简化基因组深度测序的SLAF-seq技术可以高效、准确、快速的开发甜樱桃多态性分子标记，用于构建甜樱桃高密度遗传连锁图谱。果实酸甜相关性状是甜樱桃重要的果实品质性状，但目前尚未有相关QTL的研究报道。基于研究现状及生产需要，本项目拟进行以下几方面的研究：开发甜樱桃SLAF标记，结合SSR标记，构建甜樱桃高密度遗传连锁图谱；测定作图群体成熟果实的糖相关性状（可溶性固形物、总糖、葡糖糖和果糖）和酸相关性状（可滴定酸、pH值和苹果酸）三年数据，进行果实酸甜相关性状QTL定位；利用与QTL紧密连锁分子标记，在已经结果的育种群体中模拟分子标记预先选择，验证QTL定位结果及鉴定有效分子标记，并为下一步的果实酸甜相关性状分子标记辅助育种工作提供理论指导。

甜樱桃具有较高的经济价值，但是传统育种周期长。分子标记辅助育种能够在苗期对育种群体进行预先选择，加快育种进程，节约育种成本。重要的果实性状，如大小、酸甜、产量等均为数量性状。数量性状位点 (QTL, quantitative trait locus) 定位是开发果实相关分子标记的重要手段。但总体研究进程缓慢，国内的相关研究更少。甜樱桃果实口感决定了果实品质，果实中的糖酸含量及糖酸比是影响甜樱桃果实口感的重要因素。但目前尚未有相关QTL的研究报道。因此，本项目的主要目的是通过QTL定位的方法进行果实酸甜性状的遗传因子解析及分子标记开发。.主要研究内容包括：开发甜樱桃SLAF标记，结合SSR标记，构建甜樱桃高密度遗传连锁图谱；测定作图群体成熟果实的糖相关性状（可溶性固形物、总糖、葡糖糖、果糖）和酸相关性状（可滴定酸、pH值、苹果酸）三年数据，进行果实酸甜相关性状QTL定位；通过对QTL附近标记群体验证和精细定位获得可以预先选择的标记。.目前获得的重要结果包括：1）从甜樱桃 ‘晚红珠’ב拉宾斯’杂交群体中选择100个个体作为作图群体，开发了1840个多态性SLAF标记，并筛选出28个多态性SSR标记，最终构建了含有718个标记8个连锁群的甜樱桃高密度遗传连锁图谱，和桃的物理图谱有高度的共线性。2）连续三年测定可溶性固形物、总糖、总酸、pH值、苹果酸、果糖、葡萄糖，7个果实酸甜相关性状数据，进行果实酸甜相关性状QTL定位，结果获得了29个QTL，分布在6个连锁群上。3）对21个QTL标记群体验证，获得了4个和果实酸甜性状紧密相关的标记及其优势基因型，可以用于预先选择。.通过本项目的实施，填补了国内樱桃高密度遗传连锁图谱和国际上果实酸甜性状研究的空白，提供了4个甜樱桃酸甜预先选择分子标记。