基于SLAF-seq技术鉴定苹果砧木耐涝候选基因

摘要

[背景]苹果(Malus×domestica Borkh)是我国主要栽培果树树种之一,但部分苹果产区由于夏、秋季的大量集中降雨和排水不良等造成果园涝害频繁发生,导致苹果树叶片黄化、脱落,果实品质和产量下降.[目的]鉴定苹果耐涝相关基因,为苹果耐涝分子标记辅助育种和优质高产栽培提供依据.[方法]以耐涝苹果砧木G41和不耐涝苹果砧木新疆野苹果(M.sieverii(Ledeb)Roem.)及其构建的包含495个F1杂交后代为材料,从F1杂交群体中挑选出耐涝和不耐涝株系各50株,构建两个极端性状DNA混池,采用简化基因组测序(SLAF-seq)技术,开发SLAF标签和SNP标记,结合苹果基因组信息和遗传关联性分析,对苹果耐涝基因进行定位及候选基因预测,并对候选基因在耐涝差异的株系中进行淹水胁迫下的表达分析.[结果]以'金冠'苹果为参考基因组,共开发119072个SLAF标签,其中多态性SLAF有11133个.通过序列分析和检测SNP位点,共获得6237071个SNP,其中高质量SNP有170617个.通过ED和SNP-index方法关联分析,获得一个与耐涝性状紧密关联的候选区域,位于苹果第10号染色体1.94—3.25 Mb,关联区域大小为1.31 Mb,关联区域内包含120个基因.对该区域内基因进行功能注释,发现一个与呼吸代谢相关的基因—乙醇脱氢酶基因ADH1(MD10G1014500),在淹水处理后1、2、4和6 d,该基因在耐涝植株中的表达量显著高于不耐涝植株.[结论]将苹果耐涝基因定位于第10号染色体1.94—3.25 Mb处,筛选到可能与苹果耐涝相关的候选基因MD10G1014500,可用于苹果耐涝基因的克隆和功能解析.