基于2b-RAD技术的梨矮生基因分子标记研究

来源 :青岛农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Wangqiling1116
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梨是世界上广泛种植的具有重要经济价值的果树。矮化密植栽培作为当今果树生产的趋势,具有高效、方便管理等优点。目前,实现果树的矮化密植栽培的途径主要是应用矮化砧木或矮生品种,但这两种资源在梨上均十分匮乏,因此,挖掘利用优质基因源,进行优良矮化砧木及矮生品种的选育,对梨生产具有十分重要的意义。  ‘LeNainVert’是西洋梨(PyruscommunisL.)中发现的矮生变异,具有适合矮化密植栽培的紧凑的矮生型树形。研究发现,该受控于显性基因PcDw,目前,关于该基因的序列信息等还不清楚,开发与其紧密连锁的DNA分子标记,可以为PcDw的精细定位以及最终鉴定该基因提供重要依据。本研究利用IIB型限制性内切酶的RAD(RestrictionassociationsiteDNA,2b-RAD)测序技术开发PcDw的单核苷酸多态性(Singlenucleotidepolymorphism,SNP)标记,并对前期研究获得的SSR标记在新的分离群体上进行分析验证。获得的主要结果如下:  1.基于2b-RAD的SNP位点筛查  本研究根据分离群体分组分析的原理,以‘矮生梨’(矮生型)ב茌梨’(普通型)和‘2-3’(矮生型)ב绿宝石’(普通型)2个F1杂交分离群体为试材,应用2b-RAD技术分别对来自两个群体的2对矮生型/普通型对比基因池进行基因组测序分析。4个样本(即4个对比基因池)的2b-RAD标签测序文库的测序结果共产生67186260条reads,平均每个样本测序reads数为16796565。将原始reads进行质量过滤后的统计结果表明,每个样本平均获得unique标签数目为86810,平均测序深度为77×,该测序深度能够达到准确分型的标准。SOAP软件定位结果表明,4个测序文库中含有酶切位点的高质量reads占测序原始reads的70%以上,表明测序质量较好。在来自2个不同群体的矮生型基因池与普通型基因池间进行对比分析,初步筛查出SNP位点1317个,其中有8个位于PcDw的定位染色体scaffold00074上。  2.SNP标记与PcDw的共分离分析  根据筛查到的8个SNP位点,设计适合高分辨熔解曲线(high-resolutionmelt,HRM)分析的PCR引物在分离群体上进一步分析验证,检测结果表明:在‘矮生梨’ב茌梨’群体(215个杂种后代)上有2个SNP标记、在‘2-3’ב绿宝石’群体(168个杂种后代)上有4个SNP标记表现出与PcDw位点共分离的特性,根据其扩增子的熔解曲线形状差异,可有效地区分矮生型和普通型。在测试的两个群体上均未发现有标记与性状的重组类型。  3.SSR标记分析  结合本研究,降本项目组前期研究得到的5个SSR标记在新建的群体上进行验证,进一步证实这些标记的可靠性。其中CN993875在所有分析的群体上均与PcDw位点表现为完全共分离。  通过2b-RAD测序技术与HRM分析技术相结合,进行果树重要农艺性状分子标记的开发,是一种行之有效的办法。本研究基于这一策略,最终鉴定获得了4个与PcDw基因连锁的SNP标记。这一研究结果将对PcDw基因的精细定位及其候选基因的筛查具有重要意义。
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