控制桃節(jié)間長度Tssd基因的精細定位與候選基因分析.pdf

1、桃[Prunus persica(L.) Batsch]為多年生落葉果樹，萌芽力強、生長量大。優(yōu)化樹體結構是解決上述問題的關鍵途徑，其中株高是樹體結構的重要組成部分，降低樹體高度有助于高密栽培、提高單位面積產量、節(jié)約勞動力成本、提高桃樹種植的經濟效益。然而，控制桃株高的遺傳和調控機理仍不清楚。本研究以溫度敏感型半矮生桃(PpTssd)為研究材料，在明確遺傳特征和表型響應溫度的基礎上,采用圖位克隆的方法精細定位和克隆了候選基因，并建立了目

2、標性狀的分子鑒定體系,主要研究結果如下:
　?。?）研究發(fā)現(xiàn)普通生長型節(jié)間長度對溫度不敏感，各溫度處理間差異不顯著。半矮生型植株對溫度敏感。23℃以下時植株呈極度矮化狀態(tài),節(jié)間長度接近0mm；26℃和28℃時植株節(jié)間長度約為2.3mm，約為普通生長型的1/4；30℃和33℃時，植株節(jié)間長度接近普通生長型，約為8.4mm。通過對雜交后代遺傳分析表明該性狀為顯性、單基因控制的質量性狀；根據(jù)表型對溫度的響應特征，將控制該性狀的基因命名為

3、PpTssd。
　?。?）系統(tǒng)研究了溫度（23℃、26℃和30℃）對普通生長型和溫敏半矮生型桃節(jié)間長度、節(jié)粗度、新梢生長速率、細胞大小和莖尖IAA激素水平的影響。普通生長型各溫度處理間差異不顯著，但溫敏半矮生型各處理間差異達到極顯著水平。23℃時溫敏半矮生型節(jié)間長度和新梢伸長速率接近0 mm，呈極矮化狀態(tài)，但節(jié)粗度最大（3.43 mm），同時細胞長度最?。?2.89μm），IAA含量最低（23ng/g）；26℃時節(jié)間長度為2.64

4、 mm，節(jié)粗度為2.49 mm，新梢生長速率為8.03 mm/3 day，IAA含量約是23℃時的2倍，細胞長度為17.24μm；30℃基本接近普通生長型，節(jié)間長度、節(jié)粗度、新梢生長速率和細胞長度分別為8.27 mm、1.72 mm、25.97 mm/3 d和30.86μm，IAA含量約為23℃時的4倍。
　?。?）采用基于二代測序技術的SLAF-seq，對目標性狀進行了基因定位，共獲得了3037個SLAF標記，包括SNP、Ind

5、el和SV等。通過關聯(lián)分析初步將目標性狀定位在桃基因組Scaffold3上，物理區(qū)間約750 Kb，并驗證了定位區(qū)域。在初定位區(qū)域內開發(fā)SNP標記，并進行了相對精細定位，定位在500 Kb的物理距離區(qū)域內，包含69個轉錄本。建立了基于高分辨率熔解曲線（HRM）的SNP基因分型。明確了模板DNA和Mg2+是影響基因分型的關鍵因子；HRM分析可對由單個核苷酸變異引起的4種不同的SNPs（A/T、A/G、A/C和C/G）進行基因分型。HRM正

6、確區(qū)分了普通生長型和溫敏半矮生型桃。
　?。?）在相對精細定位區(qū)域內基于Sanger測序開發(fā)SNP標記，將目標性狀定位在2.70 Mbp~2.97 Mbp的區(qū)域內，物理距離約為270 Kb，包含36個候選基因。采用Aa基因型單株進行67.99X測序，發(fā)現(xiàn)在精細定位區(qū)域內符合雜合（Aa）基因型且存在的基因有13個，其中與生長素相關的基因IAAd上游存在15bp的缺失，并在不同株系得到驗證，是可能的候選基因。
　?。?）在精細定