基于关联和连锁分析的茄子耐冷基因发掘

Chilling tolerance is a major objective for eggplant breeding ,and to explore chilling tolerance genes is an important basis for genetic improvement .Many investigations have indicated that chilling tolerance is a complex quantitative trait controlled by multiple genes. Therefore ,this project will focus on the allele mining for chilling tolerance from eggplant germplasms . The genetic diversity of chilling tolerance and genome of eggplant germplasms will be studied; thus,a mapping population will be constructed. Based on the result of population structure analysis, a great number of SSR markers will be used to identify theri association with chilling tolerance .Furthermore, the association between SSR markers and chilling tolerance will be verified by linkage analysis. The expected result of this project will include some elite germplasms with strong chilling tolerance; also,it will provide some important information of chilling tolerance genes including genetic effect,genome distribution and associated SSR markers. The result will play an important role for breeding chilling-tolerant eggplangt varieties; moreover, it may offer useful information for future research on the cloning of chilling tolerance genes and their regulatory mechanisms.

耐冷性是茄子育种的重要目标，耐冷基因的发掘是开展耐冷性遗传改良的重要基础。研究表明，植物耐冷性是由多基因控制的复杂数量性状。因此，本项目拟对茄子耐冷基因发掘为目标，综合茄子种质资源耐冷性和基因组遗传多样性的分析结果，研究构建关联作图群体，在进行群体结构分析基础上，开展SSR标记与耐冷基因的关联分析研究，并通过连锁分析进一步验证关联分析的结果。本项目预期可从种质资源中筛选出强耐冷性种质，探明耐冷基因的基因组分布、遗传效应与之关联的SSR标记。研究结果对指导茄子耐冷性育种具有重要的意义，同时也为进一步开展耐冷基因克隆及其调控机制研究奠定基础。

耐冷性是茄子育种的重要目标，开展茄子耐冷性基因定位，有助于探索茄子耐冷分子机理，为耐冷性遗传改良提供理论依据。本项目以国内外具有代表性茄子种质资源为材料，进行耐冷性鉴定和评价，分析所有资源遗传多样性和群体结构，并采用基于简化基因组测序技术（SLAF-seq），结合耐冷表型数据进行全基因组关联分析，同时开发Indel标记用于连锁验证，为茄子耐冷性状的基因定位、分子克隆和标记辅助育种等研究奠定基础。主要结果如下：.1、通过芽期和苗期耐冷性鉴定，明确了茄子种质耐冷性的遗传多样性。结果显示不同茄子材料的耐冷性存在显著差异，大部分种植资源的冷害指数较高，耐冷材料较少。其中Grif 1265、CGN18561和PI 542612等材料的耐冷性高，这些材料可做为优良的遗传资源用于耐冷基因的行为或耐冷品种的育种工作中。.2、利用48对SSR引物在茄子种质资源扩增出253个多态性位点，标记位点的基因多样性范围在0.104~0.832，平均0.558；平均多态信息含量（PIC）为0.509。通过聚类分析将全部供试材料分为4大亚群，我国资源与国外资源的遗传距离遗传距离较远；群体结构分析显示可将全部材料分为2个亚群，该结果与聚类分析结果一致。.3、通过全基因组关联分析，并未检测到与芽期耐冷性关联的显著位点。根据二次苗期耐冷性鉴定结果共获得了13个耐冷性相关位点，二次耐冷性鉴定检测到相同位点有4个，初步筛选到2个与茄子苗期耐冷性相关的候选基因。.4、通过耐冷种质和冷敏种质构建的F2群体对本研究开发的Indel标记进行连锁验证，筛选到2个标记与茄子苗期耐冷性相关，验证准确率分别为78.5%和82.6%。