核桃(Juglans regia L.)是重要的"木本粮油"生态树种,为二倍体植物,2n=32,全基因组估计为800Mb。项目以我国核桃产业发展中面临的炭疽病病害问题为出发点,利用元林×青林的F1杂交群体,定位核桃抗炭疽病SRAP标记QTL位点3-5个;利用SLAF-seq技术,Solexa测序,发掘80 000个SNP标记,构建建饱和度在95%以上的100kb 区段上都能获得10个以上SNP标记、覆盖核桃全基因组的连锁图谱;设计抗病基因类似物简并引物,利用自然实生群体,通过关联分析,筛选抗病基因SNP标记10-15个,并在元林×青林的F1杂交群体中检测与核桃抗炭疽病性状相关的SNP标记的连锁性;整合QTL定位、SNP连锁遗传图谱和关联分析的研究结果,定位与核桃抗炭疽病性状相关的SNP标记,筛选确定核桃抗炭疽病候选基因5-8个,为实现核桃抗病炭疽病分子设计育种奠定基础,提升我国核桃科研水。
Walnut(Juglans regia L);;Walnut anthracnose;Resistance gene analogs;SLAF-seq;Genetic mapping
核桃(Juglans regia L.)是重要的“木本油料”生态树种,核桃被认为“21世纪的超级食品”。随着核桃集约栽培面积的扩大和抗病品种的缺乏,病害危害日渐严重。由胶孢炭疽(Colletotrichum gloeosporioides Penz)引起的核桃炭疽病(Walnut anthracnose)是目前核桃生产中的灾难性病害,为此申请开展了本项目。项目实施以来,取得的主要结果如下 1,以核桃品种‘元林’、‘青林’ 及84个‘元林’ × ‘青林’F1杂种后代为作图群体,采用SLAF-seq策略,Illumina HiSeq 2500 测序,开发得到153,820个SLAF标记,其中有 49,174 个多态性标记。最终确定适合作图标记为2,577个SLAF标记,构建了各包含16个连锁群的核桃高密度遗传图谱。整合图谱覆盖长度为2457.82cM,平均图距为0.95cM,每个连锁群上的标记数在80-243之间,连锁群长度在78.12-190.04cM之间。共有5,043个SNPs位点在上图标记中,平均每个标记含有2个SNP位点。 2,发现了1个与抗炭疽病相关的QTL位点,位于LG14连锁群165.51-176.33cM之间,可解释表型变异范围为16.2%-19.9%。 3,用P-loop/GLPL、NLRR inv1/inv2和Pto kin1/kin23对引物组合,在核桃杂交后代基因组DNA中,扩增得到了35个NBS序列、45个STK序列和47个LRR序列,这些RGA标记均与杂交群体的抗病性共分离。分析了这些NBS、STK和LRR抗病基因类似物的序列特征。 4,项目执行期间,在《BMC Genomics》、《Molecular Breeding》、《Euphytica》、《中国农业科学》等杂志发表标注论文12篇,其中SCI论文3篇,ISTP论文3篇;培养硕士研究生8名。2013年7月,作为第七届世界核桃大会学术委员会成员参加了大会。2015.1—2015.4在美国加州大学戴维斯分校进行了访问交流。