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梨(PyrusL.)属于蔷薇科(Rosaceae)梨亚科(Pomoideae)植物,是世界主要栽培果树之一。由于梨树童期长,自交不亲和性,育种周期长等特性,使得梨树的育种较为困难。因此,本研究利用西洋梨(Pyruscommunis)和白梨(Pyrusbretschneideri)的杂交品种‘八月红’(Bayuehong)和白梨(Pyrusbretschneideri)‘砀山酥梨’(Dangshansuli)的杂交个体为作图群体,构建了梨高密度遗传连锁图谱,从而为定位和克隆一些重要性状的基因及梨树分子遗传育种和种质改良等奠定重要的基础。主要结果如下: 一、利用‘砀山酥梨’全基因组测序所得到的scaffold序列(http://peargenome.njau.edu.cn),开发设计了1341对梨基因组SSR引物,并对所开发设计的引物多态性进行了分析。研究发现,在梨上三核苷酸重复的SSR引物和四核苷酸重复的SSR引物比二核苷酸重复的SSR引物的多态性高,以五核苷酸重复为单元的SSR引物的多态性最低。同时,针对二核苷酸重复的SSR引物的5种不同重复单元、重复次数以及扩增片段的大小与引物多态性之间的关系进行了研究分析。发现,以AG/GA为单元的引物多态性最高,以AT/TA为单元的引物多态性最低;重复次数越多的引物多态性就越高;扩增片段长度越长的引物多态性就越高。 二、以‘八月红’ב砀山酥梨’的56株F1代个体为作图群体,利用已筛选过多态性较高的598对新开发设计的梨基因组SSR引物,构建了一张‘八月红’梨的遗传连锁图谱和一张‘砀山酥梨’的遗传连锁图谱。‘八月红’的图谱包含了435个SSR多态性标记位点,分布于17个连锁群上,覆盖梨基因组全长1532.8cM,每个连锁群的长度在59.2cM到122.5cM之间,标记间平均距离为3.52cM;‘砀山酥梨’的图谱包含了397个SSR标记位点,分属于17个连锁群,覆盖梨基因组全长1500.8cM,各个连锁群的长度为58.4cM~132.4cM,位点之间的平均距离为3.78cM。 三、基于SSR引物所具有的转移性特性,分析了124对苹果基因组SSR引物,200对苹果EST-SSR引物在梨上的多态性。结果显示,苹果SSR引物以及EST-SSR引物在梨上具有很好的转移性。然后,利用多态性较好的苹果引物结合多态性较好的梨SSR引物,构建了一张梨高密度遗传连锁图谱。该图谱包含734个SSR多态性标记位点,分布于17个连锁群上,覆盖梨基因组全长1661.4cM,标记之间的平均距离为2.26cM。这734个SSR多态性标记包括:67个苹果SSR、130个苹果EST-SSR标记、55个已发表的梨SSR标记、以及482个新开发的梨SSR标记。并计算了基因覆盖率,发现该图谱覆盖梨基因组的94%,其中LG15的覆盖率最高为98%,LG1覆盖率最低为82%。该图谱成为至今为止梨上密度最高、共显性标记位点最多的遗传连锁图谱。 四、根据定位到所构建的梨遗传连锁图谱上已发表的梨SSR引物以及苹果SSR、EST-SSR引物,将所构建的梨图谱与‘巴梨’(Bartlett)和‘丰水’(Housui)梨以及苹果‘Fiest’和‘Co-op17’בCo-op16’公共图谱进行了基因组比较分析。结果显示,除了LG1之外该图谱的各连锁群都能与其它梨图谱相对应的连锁群连接起来,并且相同的SSR标记在不同的梨图谱上都呈现了很好的共线性。同时与苹果图谱的比较发现,梨和苹果相同源的连锁群也可以很好的相对应起来,很多相同SSR标记在梨和苹果的遗传连锁图谱上呈现了很好的共线性,但部分SSR标记在排列顺序和遗传距离上存在着差异。这些都充分的说明了梨和苹果在整个基因组上存在很多保守区域,但在基因的进化过程所发生的连锁和交换使得梨和苹果的基因组之间也存在着一定的差异性。 五、根据本实验室所建立的梨高密度SNP(SingleNucleotidePolymorphism)标记遗传连锁图谱,以及该图谱上所定位的梨果皮红皮色泽的QTL性状,选取了与关联分析相吻合且与QTL两边紧密连锁的SNP标记进行色泽验证和标记应用开发。通过‘八月红’和‘砀山酥梨’的94个后代以及38个梨品种的HRM分析,筛选出1对可对红皮色泽性状进行良好分型的SNP引物。通过对4个梨品种的测序分析以及全基因组的搜索发现,此处的SNP引物扩增的序列位于PPR基因的非编码区域,其中共检查到4处单核苷酸酸多态性变化。