我国苹果栽培面积和产量均居世界首位,但果实品质遗传与改良研究明显滞后。为克服传统育种周期长、盲目性大、效率低等缺点,加强果实品质性状相关基因的发掘及其紧密连锁分子标记的开发,推动我国苹果分子育种研究,加快优质苹果新品种选育,已成为我国苹果产业的迫切需求。
中国科学院武汉植物园果树分子育种课题组张琼博士在韩月澎研究员的指导下,选用‘金冠’和‘红玉’杂交F1群体,开展了苹果糖、酸含量的QTLs定位研究。首先,利用均匀分布在17条染色体的SSR标记对29份种质资源进行遗传多样性鉴定,结果表明‘金冠’和‘红玉’遗传差异较大,其杂交构建的F1群体适合遗传连锁图谱的构建。通过扫描苹果基因组序列,发现了28,538个简单重复序列(SSR),并开发了81个新的SSR标记。利用这些新开发的SSR和前人发表的标记,研究人员对‘红玉’ב金冠’F1代286个单株的基因型进行了检测,构建了一张苹果基因组连锁遗传图谱,图谱共包括251个位点,总长1720.9 cM,两个标记之间的平均距离为7.3 cM。同时,构建了‘红玉’ב金冠’F1分离群体的果实品质性状数据库,包括苹果酸、果糖、葡萄糖、蔗糖等组分含量,采用区间作图法在第8号染色体检测到1个与苹果酸含量相关的QTL,LOD值为3.45,能解释16.9%的表型变异。
这一系列研究不仅为阐明苹果果实甜、酸性状的遗传机制提供了理论基础,而且为果实品质性状的遗传改良提供了分子元件。
该研究得到了973、863项目以及国家自然科学基金的资助。部分相关研究成果已在国际刊物Plant Molecular Biology Reporter上发表。近期研究成果以“Identification, characterization, and utilization of genome-wide simple sequence repeats to identify a QTL for acidity in apple”为题,在期刊BMC Genomics上在线发表(DOI: 10.1186/1471-2164-13-537)。