控制桃節(jié)間長(zhǎng)度Tssd基因的精細(xì)定位與候選基因分析.pdf

1、桃[Prunus persica(L.) Batsch]為多年生落葉果樹(shù)，萌芽力強(qiáng)、生長(zhǎng)量大。優(yōu)化樹(shù)體結(jié)構(gòu)是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵途徑，其中株高是樹(shù)體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，降低樹(shù)體高度有助于高密栽培、提高單位面積產(chǎn)量、節(jié)約勞動(dòng)力成本、提高桃樹(shù)種植的經(jīng)濟(jì)效益。然而，控制桃株高的遺傳和調(diào)控機(jī)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(yīng)溫度的基礎(chǔ)上,采用圖位克隆的方法精細(xì)定位和克隆了候選基因，并建立了目

2、標(biāo)性狀的分子鑒定體系,主要研究結(jié)果如下:
　?。?）研究發(fā)現(xiàn)普通生長(zhǎng)型節(jié)間長(zhǎng)度對(duì)溫度不敏感，各溫度處理間差異不顯著。半矮生型植株對(duì)溫度敏感。23℃以下時(shí)植株呈極度矮化狀態(tài),節(jié)間長(zhǎng)度接近0mm；26℃和28℃時(shí)植株節(jié)間長(zhǎng)度約為2.3mm，約為普通生長(zhǎng)型的1/4；30℃和33℃時(shí)，植株節(jié)間長(zhǎng)度接近普通生長(zhǎng)型，約為8.4mm。通過(guò)對(duì)雜交后代遺傳分析表明該性狀為顯性、單基因控制的質(zhì)量性狀；根據(jù)表型對(duì)溫度的響應(yīng)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(duì)普通生長(zhǎng)型和溫敏半矮生型桃節(jié)間長(zhǎng)度、節(jié)粗度、新梢生長(zhǎng)速率、細(xì)胞大小和莖尖IAA激素水平的影響。普通生長(zhǎng)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(dá)到極顯著水平。23℃時(shí)溫敏半矮生型節(jié)間長(zhǎng)度和新梢伸長(zhǎng)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(shí)細(xì)胞長(zhǎng)度最?。?2.89μm），IAA含量最低（23ng/g）；26℃時(shí)節(jié)間長(zhǎng)度為2.64

4、 mm，節(jié)粗度為2.49 mm，新梢生長(zhǎng)速率為8.03 mm/3 day，IAA含量約是23℃時(shí)的2倍，細(xì)胞長(zhǎng)度為17.24μm；30℃基本接近普通生長(zhǎng)型，節(jié)間長(zhǎng)度、節(jié)粗度、新梢生長(zhǎng)速率和細(xì)胞長(zhǎng)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(shí)的4倍。
　?。?）采用基于二代測(cè)序技術(shù)的SLAF-seq，對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行了基因定位，共獲得了3037個(gè)SLAF標(biāo)記，包括SNP、Ind

5、el和SV等。通過(guò)關(guān)聯(lián)分析初步將目標(biāo)性狀定位在桃基因組Scaffold3上，物理區(qū)間約750 Kb，并驗(yàn)證了定位區(qū)域。在初定位區(qū)域內(nèi)開(kāi)發(fā)SNP標(biāo)記，并進(jìn)行了相對(duì)精細(xì)定位，定位在500 Kb的物理距離區(qū)域內(nèi)，包含69個(gè)轉(zhuǎn)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(guān)鍵因子；HRM分析可對(duì)由單個(gè)核苷酸變異引起的4種不同的SNPs（A/T、A/G、A/C和C/G）進(jìn)行基因分型。HRM正

6、確區(qū)分了普通生長(zhǎng)型和溫敏半矮生型桃。
　?。?）在相對(duì)精細(xì)定位區(qū)域內(nèi)基于Sanger測(cè)序開(kāi)發(fā)SNP標(biāo)記，將目標(biāo)性狀定位在2.70 Mbp~2.97 Mbp的區(qū)域內(nèi)，物理距離約為270 Kb，包含36個(gè)候選基因。采用Aa基因型單株進(jìn)行67.99X測(cè)序，發(fā)現(xiàn)在精細(xì)定位區(qū)域內(nèi)符合雜合（Aa）基因型且存在的基因有13個(gè)，其中與生長(zhǎng)素相關(guān)的基因IAAd上游存在15bp的缺失，并在不同株系得到驗(yàn)證，是可能的候選基因。
　　（5）在精細(xì)定