醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)遺傳多樣性及重要農(nóng)藝性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、番茄（Solanum lycopersicum）是世界范圍內(nèi)最重要的蔬菜作物之一，屬自花授粉植物。然而，在人類長期不斷選擇馴化壓力下，遺傳背景趨于狹窄，導(dǎo)致目前栽培種番茄改良面臨資源缺乏的瓶頸。相反，野生種番茄擁有豐富的變異，是未來栽培種番茄改良的優(yōu)異基因庫。醋栗番茄（Solanum pimpinellifolium）作為與栽培番茄親緣關(guān)系最近的野生種，可與栽培種直接雜交，是番茄遺傳改良的重要種質(zhì)資源之一。雖然前人已從醋栗資源中挖掘了大

2、量的抗逆和優(yōu)良園藝性狀，但對醋栗資源整體的評價仍較為有限，深入了解醋栗番茄群體的遺傳多樣性，進一步挖掘其優(yōu)異基因是現(xiàn)代栽培種遺傳改良的重要途徑。
　　本研究收集了來自世界范圍內(nèi)的433份醋栗番茄遺傳資源，通過初步表型鑒定及分子標記遺傳多樣性分析，篩選出了穩(wěn)定遺傳的醋栗番茄遺傳資源192份;對該些資源進行了全基因組低倍重測序(0.5×)，挖掘了全基因組范圍內(nèi)的海量SNP;利用SNP數(shù)據(jù)分析了醋栗番茄群體的遺傳結(jié)構(gòu)，并對該些資源進行了

3、2季表型鑒定，結(jié)合基因組數(shù)據(jù)對農(nóng)藝性狀進行了全基因組關(guān)聯(lián)分析，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)表型鑒定結(jié)果表明，在收集的433份醋栗番茄中約有14％-桃番茄，370份典型醋栗番茄中約22％的材料存在不同程度的分離。群體變異分析表明，不同性狀間變異系數(shù)存在較大差異，其中柱頭變異系數(shù)最大，為56.716％;花瓣數(shù)遺傳穩(wěn)定，變異系數(shù)最小，為2.082％;相關(guān)分析表明多個性狀間存在顯著相關(guān)性;利用表型和基因型數(shù)據(jù)聚類均將醋栗番茄群體劃分為兩

4、大類群;主成分分析表明，坐果率、單果重、可溶性固形物對變異的貢獻率較大。
　　(2)對192份醋栗番茄資源進行0.5×低倍重測序，得到有效基因組數(shù)據(jù)62Gb，平均測序深度為0.3×，共鑒定到995300個SNPs，SNP在染色體上的平均分布頻率為1.24個SNPs/kb;其中位于基因間區(qū)的SNPs數(shù)目為728269個，占總SNPs的73.17％，位于基因上的SNPs數(shù)目為267031個，占26.83％。
　　(3)利用挖掘的

5、全基因組SNP，進一步對192份穩(wěn)定醋栗番茄資源進行進化樹、主成分和群體結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明醋栗番茄仍分為兩個主要的亞群和一些散落在兩個亞群中間的材料，亞群Ⅰ包括3份材料，亞群Ⅱ包括176份材料，介于兩個亞群間的材料13份。
　　(4)對192份醋栗資源進行兩季表型鑒定，包括早衰、果重、可溶性固形物含量、側(cè)枝長度、第一花序節(jié)位、開花天數(shù)、1～6穗花序長度、苗期株高、莖粗等性狀。結(jié)果表明第一花序節(jié)位、開花天數(shù)、莖粗等性狀受環(huán)境影響較大