山桃杂交群体抗蚜优系的背景选择与标记优劣比较

作者：刘苏宁; 别航灵; 王君秀; 陈雪嘉; 王新卫; 王力荣; 曹珂^*

来源：中国农业科学, 2023, 56(15): 2995-3005.

• 桃
• 抗蚜性
• SNP
• 前景选择
• 背景选择

【目的】筛选‘橡皮油桃’(果实大、感蚜)ב帚形山桃’(果实小、抗蚜)F2代杂交群体中，‘橡皮油桃’遗传背景回复率高且表现抗蚜的优系，探讨桃背景选择技术体系的建立方法。【方法】首先，利用3种方法选择背景标记，分别为前期研究得到的高多态性SNP(Pre-work SNP)、全基因组范围内随机挑选的SNP(Random SNP)、以及对SNP进行功能注释后，选择突变位点影响起始密码子与终止密码子的功能性SNP(Functional SNP),3种方法最终筛选的SNP个数统一设定为775个。然后，利用这775个SNP分别计算3种不同背景标记在F2代杂交群体中121个单株的双亲回复率。通过比较3种背景标记中‘橡皮油桃’背景回复率较高的前10个单株在两两之间的重复情况，比较不同背景标记的重复性。在完成F2群体单株的抗蚜性、单果重与可溶性固形物含量评价后，分别选择单果重与可溶性固形物含量2种性状的极端表型单株各10株，通过比较两类表型单株‘橡皮油桃’回复率的差异显著性，衡量不同选择方法的优劣。最后，以抗蚜定位区间内的SNP为抗蚜前景标记，筛选F2群体内‘橡皮油桃’遗传背景回复率高且表现抗蚜的优系。【结果】Pre-work SNP、Random SNP、Functional SNP 3种背景标记的F2代单株‘橡皮油桃’背景回复率分别在36.34%—71.99%、31.75%—74.92%、4.51%—66.53%。3种背景标记筛选的‘橡皮油桃’回复率较高的前10株中，Pre-work SNP与Random SNP和Functional SNP的重复单株分别均有2个，Random SNP与Functional SNP的重复单株有6个，即Random SNP和Functional SNP两种选择方法的重复率更高。Pre-work SNP、Random SNP、Functional SNP 3种背景标记在以单果重为选择目标时，极端表型单株间‘橡皮油桃’背景回复率显著性分别为0.069、0.26和0.092，即Pre-work SNP筛选的后代‘橡皮油桃’背景回复率与单果重表型相关性最高，Functional SNP次之，Random SNP差异不显著。在以可溶性固形物含量为选择目标时，极端表型单株间‘橡皮油桃’背景回复率显著性分别为0.77、0.65和0.31,3种背景标记差异均不显著。基于Pre-work SNP和Functional SNP的计算结果，本研究筛选出2个‘橡皮油桃’回复率高的单株，分别为N20和N36，其中N20携带抗蚜标记，单株表现抗蚜，平均单果重为34.42 g，可溶性固形物含量为16.1%，为山桃F2群体的优异单株。【结论】在本研究群体内，Pre-work SNP相较于Functional SNP与Random SNP，在单果重这一表型上与‘橡皮油桃’回复率的相关性较强，印证该背景标记选择方式的优异性，以这种背景标记挑选出的单株N20在目标性状的优异表现也支持这一结果。本研究提供一种背景选择的思路以及判断不同背景标记在研究群体内优劣性的方法，可为有效提高抗性育种效率提供参考。

• 单位
  中国农业科学院郑州果树研究所