【摘 要】
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桃（Prunus persica L.）是一种重要的蔷薇科（Rosaceae）落叶果树,在世界范围内广泛栽培。桃种质资源是遗传改良和科学研究的物质基础,其数量和质量,决定优异种质发掘的深度和广度,影响未来世界桃产业的可持续发展。近年来,育种者进行品种选育时趋向使用一些核心亲本,导致种质的遗传基础越来越狭窄,多样性位点丢失,同时也为新品种的DUS测试带来了挑战。随着桃双单倍体砧木品种“Lovell”
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桃（Prunus persica L.）是一种重要的蔷薇科（Rosaceae）落叶果树,在世界范围内广泛栽培。桃种质资源是遗传改良和科学研究的物质基础,其数量和质量,决定优异种质发掘的深度和广度,影响未来世界桃产业的可持续发展。近年来,育种者进行品种选育时趋向使用一些核心亲本,导致种质的遗传基础越来越狭窄,多样性位点丢失,同时也为新品种的DUS测试带来了挑战。随着桃双单倍体砧木品种“Lovell”全基因组测序的完成和高通量测序技术的普及,解析了全基因组的基因型信息和大量的DNA变异,为桃种质资源的研究提供了跨越式发展机遇。然而,桃基因组数据量越来越大,产生的变异信息也越来越多,如何进行有效的筛选和应用是研究者面临的难题。为从全基因组挖掘出适用于桃遗传研究和种质鉴定的SSR和SNP标记,本研究利用366份桃全基因组重测序数据,解析桃全基因组变异信息,筛选出高多态性SSR和SNP标记,探讨在桃的群体遗传多样性、重要农艺性状的关联分析和指纹图谱构建等方面的应用,以期对我国桃地方品种、育成品种的知识产权保护提供理论依据。主要研究结果如下:1.解析了桃全基因组变异特征:通过对6份亲缘关系较远的桃种质进行高深度重测序（75.2 X）,共鉴定出141,895个简单重复序列（SSRs）、1,166,551个单核苷酸多态性（SNPs）、44,245个结构变异（SVs）和12,302个拷贝数目变异（CNVs）。基于重测序获得的141,895个SSR位点,共检测到44种SSR重复基元,其中单核苷酸重复有4种,二核苷酸重复基元有6种,分别占总SSR的47.36%和39.87%。我们进一步分析了不同区域内的SSR种类,发现UTR区二碱基重复数目最多,占所有重复单元的46.36%,其中AG/GA（290）和 CT/TC（266）数目最多,然后依次是 AT/TA（54）、AC/CA（30）和GT/TG（23）,未检测到CG/GC重复单元。基于全基因组变异注释信息,获得331个含有大于10个SSR序列的基因和203个影响基因功能的large-effect SNP。对其在不同器官进行基因表达分析,分别发现有9个在叶片、13个在果实、22个在种子、17个在根和8个在韧皮部表现出较高表达水平的基因。2.开发了 15个高多态性SSR标记:通过对SSR单元多态性、SSR种类、SSR分布和共有性等过滤,筛选出194个SSR位点用于引物设计,获得187个SSR特异引物序列。利用21份种质进行多态性扩增,从中筛选出15个高多态性SSR标记。基于开发的高态性SSR标记,对221份种质的遗传多样性进行分析。NJ聚类显示,221份种质被分为地方品种、欧美品种、亚洲品种3大类群。同时,构建了 200份鲜食桃、65份观赏桃和80份登记品种的SSR分子身份证,为保护我国桃种质资源的知识产权、桃品种的分子鉴定提供理论依据。3.开发了 775个高多态性SNP标记:利用360份桃重测序获得的1665万个SNPs,进行SNP缺失率、测序深度、质量值、多态性及等位基因数目等参数过滤,获得775个高多态性的SNP标记。进一步构建SNP标记的进化树,将360份桃样本分为地方品种和育成品种2大类群。同时,对6个质量性状进行关联分析,分别鉴定到与果实粘离核关联的SNP（Pp04:24,189,168 bp）,与果肉颜色关联的 SNP（Pp01:29,561,885 bp）,与果皮毛关联的 SNP（Pp05:13,889,348 bp）,与果实酸味关联的SNP（Pp05:494,049 bp）,与果实形状关联的SNP（Pp06:28,389,195 bp）,与花粉育性关联的 SNP（Pp06:28,389,195 bp）。另外,通过生物信息学手段,筛选出17个基因组特异的SNPs,构建了 80份鲜食桃、29份观赏桃及70份登记品种的SNP分子身份证。为进一步提高品种鉴定的效率,降低分型成本,我们计算桃基因组每1000 bp内SNP数目,获得包含SNP数目最多的区间（Pp02:6,226,000 bp-6,227,000 bp）,达到单一PCR内SNP区分最多品种。
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