基于SNP标记桃抗蚜性状的基因定位

作者：张南南; 鲁振华; 崔国朝; 潘磊; 曾文芳; 牛良; 王志强

来源：中国农业科学, 2017, 50(23): 4613-4621.

• 桃
• SNP标记
• 抗蚜
• 基因定位

【目的】挖掘与桃抗蚜性状紧密连锁的SNP位点及候选基因,为桃抗性分子标记辅助选择育种奠定基础,并为进一步揭示桃抗蚜性状的遗传基础和分子机制提供依据。【方法】以来源于‘粉寿星’的抗蚜桃‘01-77-3’为母本,栽培品种‘中油桃13号’为父本,杂交获得F1代分离群体进行基因定位。以‘96-5-1’（抗蚜）为母本,‘10-7’（感蚜）为父本杂交获得F1分离群体作为验证定位位点准确性的材料。参考桃基因组序列（Prunus persicaGenome v2.0.a1）开发基于Sanger测序的SNP标记,在亲本（‘01-77-3’‘中油桃13号’）及各4个子代中PCR扩增后进行Sanger测序,获得候选SNP后,扩大群体验证,实现对抗性基因的初步定位。对亲本（‘01-77-3’‘中油桃13号’‘96-5-1’‘10-7’）进行覆盖度约为70×的全基因组深度测序,并基于重测序数据,在初定位区间内开发基于Sanger测序与HRM分析的SNP标记,筛选多态性标记,对‘01-77-3’ב中油桃13号’杂交后代141株实生苗进行基因分型,以获得与桃抗蚜型基因紧密连锁的分子标记。通过双亲（‘96-5-1’‘10-7’）表型与基因型一致,在精细定位区间内开发与桃抗蚜性状紧密连锁的In Del位点,以验证In Del标记与抗蚜表型是否连锁。最后,参考桃基因组分析定位区间的候选基因。【结果】通过人工接种观察蚜虫对桃F1后代单株新梢危害表明,抗蚜与感蚜比例接近1﹕1（P值为0.556;χ2为0.348）,符合孟德尔遗传规律。基于Sanger测序结果,初步将抗蚜基因定位在桃基因组Pp0138011783与Pp0147231340之间,物理距离约为9.22 Mb。亲本全基因组深度测序分别产生Clean data 17.109 Gb,平均覆盖度为75.19×,在Pp01初定位区间内开发基于HRM与Sanger测序的SNP标记共29对,筛选后得到11对紧密连锁的标记。基因分型结果表明,与桃抗蚜基因紧密连锁的标记位于桃基因组Pp01的45.66 Mb和46.12 Mb处,Pp0145.66处等位基因为T和C,Pp0146.12处等位基因为G和C,遗传距离分别为1.4 c M、2.1 c M;与抗蚜基因完全连锁的标记SNPPp0145712702,位于桃基因组Pp0145.71处,等位基因为G和T。基于亲本（‘96-5-1’‘10-7’）重测序数据,在精细定位区间内开发紧密连锁的In Del标记KYYZPp0145799758,位于Pp0145.79处。对验证群体92个单株进行PCR扩增,经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测表明,仅1个单株基因型与表型不符,分子鉴定准确率为98.91%。【结论】利用亲本深度测序与SNP标记技术相结合的方法,精细定位了控制桃抗蚜性状的基因,将抗蚜基因缩小到物理区间460 Kb内,共包含56个转录本,包括52个候选基因。

• 单位
  农业部; 中国农业科学院郑州果树研究所