桃初级核心种质、关联分析和红肉性状的图谱定位

摘要

桃在世界果树栽培中的地位十分重要，当前是温带果树中仅次于苹果和梨的树种。桃经过长期的自然选择、栽培驯化和人工筛选，形成了丰富的桃种质资源。种质资源的收集整理、鉴定评价与创新利用一直是资源研究的基本方向。本研究基于国家果树种质南京桃资源圃现有资源的收集保存，为了更好地理解桃种质遗传多样性、种质的遗传背景、以及红肉性状的遗传，开展了①基于表型性状数据的桃初级核心构建研究，②使用分布8个连锁群的SSR标记，评价地方品种资源的遗传多样性、遗传结构，并进行了基因型数据与表型数据的关联分析，⑨在比较评价发现红肉桃具有更高抗氧化能力的基础上，分别进行了显性与隐性2种遗传类型的红肉性状的图谱定位。研究结果如下:
　　1.桃初级核心种质构建
　　利用630份资源的60个描述项信息，通过比较分组、逐步聚类和随机3类取样方法，以及取样比例的筛选，发现:逐步聚类取样方法优于分组取样和完全随机取样方法;逐步聚类取样方法的最适取样比例为15％;欧式距离和内平方距离法逐步聚类后优先选取高均偏种质的方法更适宜桃初级核心种质的构建。构建的桃初级核心种质包括99份资源，占原始库的15.7％，具100％表型保留比例。经多样性指数、表型方差、变异系数检验以及数量性状的均值和极差符合率检验，初级核心种质具有良好的代表性。
　　2.桃地方品种遗传多样性、群体结构和关联分析
　　选用原始库中158份收集于不同生态区的桃地方品种资源，以及27份育成品种和10份野生资源，进行了34个性状的表型鉴定评价和49个SSR标记的基因型鉴定。发现:无论表型还是基因型，地方品种均具有丰富的多样性。地方品种具有复杂的群体结构，表现为L(K)在1至15增加的过程中持续升高，而△K的最大值出现在K=2。在遗传结构分析结果中介入传统划分的品种群概念，群体数量为8时能够捕获地方品种的主要群体结构，且K＞8后，群体结构仅发生微小的变化。地方品种总体连锁不平衡(LD)水平较低，但是在不同的亚群体内，连锁不平衡有所提高。通过关联分析模型比较，发现使用亲属关系和群体结构的混合线性模型（K+Q模型）比其它三种模型（K模型、Q模型和S模型）更加适于桃地方品种的关联分析。研究发现了13个基因型和表型性状间的关联，涉及的性状包括:果实大小、风味、可滴定酸、果实发育期、生长期和花期。关联分析获得的可滴定酸和花期的关联标记可能会为相应性状的分子标记辅助育种提供帮助。
　　3.不同肉色类型桃种质抗氧化能力的评价
　　以35份白肉桃、18份黄肉桃和22份红肉桃为试材，测定并比较分析果皮、果肉和全果的总酚、花色苷、三价铁还原能力（FRAP）、相对抗自由基能力(RAC)以及色泽参数。发现:红肉桃抗氧化组份含量极显著地高于白肉和黄肉桃，在全果水平，红肉桃总酚含量为后两者的4.1倍和4.6倍，花色苷含量分别为后两者的20.1倍和11.6倍;红肉桃抗氧化能力亦高于白肉和黄肉类型，FRAP分别是后两者的5.8倍和6.2倍，RAC分别是后两者的3.8倍和4.6倍。桃果实抗氧化能力与总酚和花色苷含量均呈极显著的正相关。筛选出‘北京一线红’、‘红桃’等抗氧化能力高的红肉桃种质资源。
　　4.桃红肉性状的图谱定位
　　分别以显性和隐性遗传的2种红肉基因型桃为研究对象，通过传统作图的方法定位红肉性状。显性遗传基因型DBF的作图群体为‘D6090’בHoneyBlaze’的80个单株;构建的遗传连锁图谱包括102个SSR标记，分布于8个连锁群，覆盖562.3cM;红肉显性基因DBF被定位于第5连锁群顶端，位于SSR标记AMPPG157和AMPPG178之间，匹配桃基因组序列的scaffold_5(442159-947234)。隐性遗传基因型bf的作图群体为‘SanguineChanas’בO'Henry’的F2群体，共78个单株;构建的遗传连锁图谱含85个SSR标记和24个SNP标记，分布于8个连锁群，覆盖522.7cM;bf被定位于第4连锁群的标记SNP_IGA386619和SNP_IGA387198之间，匹配桃基因组序列的Scaffold_4(4212145-4523432)。

目录

声明

摘要

缩略词表

第一部分 文献综述

1 桃种质资源研究进展

1．1 桃种质收集保存现状

1．2 基于传统研究的桃种质资源演化

1．3 桃种质资源评价与利用

1．4 桃核心种质

2 桃微卫星标记研究进展

2．1 微卫星标记的开发

2．2 桃SSR指纹图谱

2．3 亲缘关系研究

3 桃遗传连锁图谱构建和性状标记研究进展

3．1 基于传统作图的桃遗传连锁图谱构建

3．2 桃性状标记

3．3 基因型与表型的关联分析

4 红肉桃及相关研究进展

4．1 红肉桃抗氧化能力的比较评价

4．2 红肉桃种质资源

4．3 红肉性状的遗传

4．4 红肉分子机制研究

参考文献

第二部分 研究报告

引言

第一章 桃初级核心种质构建

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

参考文献

第二章 中国桃地方品种群体结构和关联分析

1 材料与方法

2 结果与分析

3．讨论

参考文献

第三章 不同肉色类型桃种质抗氧化能力评价

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

参考文献

第四章 桃红肉性状的图谱定位

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

参考文献

全文结论

创新之处

附录

致谢