郑州果树所桃全基因组关联分析取得重要进展

日前，中国农业科学院郑州果树研究所联合北京畜牧兽医研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所基因组学专家完成了桃基因组重测序工作，并在此基础上采用全基因组关联分析方法确定了12个重要农艺性状（果实风味和外观）的候选基因（致因突变）位点，为解析桃不同性状形成的遗传机制和分子育种提供了重要资源。相关研究成果于2016年11月8日在线发表于《自然·通讯（Nature Communications）》期刊上。


图 桃表型与基因组多样性

从有毛到无毛，从酸到甜，优质的桃品种一直深受市场和消费者青睐。桃是蔷薇科的重要树种，因为其具有染色体小、自交亲和与童期短等特点，成为果树分子生物学研究的模式树种。然而，受制于果树世代周期长的特点，截止目前，在桃上仅有个别性状的关键基因得到鉴定，分子标记辅助育种工作也进展缓慢。

在该研究中，研究人员首先完成了129份种质的重测序，包括现代育成品种和传统的地方品种以及这些栽培桃的近缘野生种。共鉴定出4.06 M个高质量的SNPs，进而对12个性状（10个质量性状和2个数量性状）进行了关联分析。结果表明在10个质量性状中，9个性状与之前通过连锁分析定位的结果一致，部分性状例如粘离核和肉质等直接定位到了关键基因。该研究发现1个位于桃果形（扁平/园）性状候选基因内含子区的SNPs，在474份种质中的分型与果形性状一一对应，暗示其可能是控制候选基因功能的重要原因。此外，研究也对果实非酸/酸含量、果皮毛有/无、果肉颜色（白/黄）、果仁风味（苦/甜）和2个花性状的关键基因进行了预测并讨论。本研究定位到的多个关键性状的基因位点，将为开展桃优异基因发掘和分子标记辅助育种奠定物质基础，为其他果树的相关工作提供参考。



图 果形性状的关联分析和候选基因的表达

研究同时发现，与果实风味相关的基因主要来自早期农民对桃的驯化过程中产生的，而与果个增大相关的基因则在近期的杂交选育过程中受到选择，这些观点有助于我们理解这些农艺性状的形成机制，以及驯化和育种过程对桃这一重要果树基因组的影响。

桃基因组学研究是中国农业科学院郑州果树研究所近年来的研究重点，2014年，王力荣团队曾利用重测序探讨桃的进化路线和发掘驯化相关基因，揭开了本团队“桃千份基因组重测序”的序幕，本次论文的发表是“桃千份基因组重测序”计划的又一次重要进展。

该研究得到国家高技术研究发展计划（863）、中国农科院创新工程等项目的支持。郑州果树所曹珂副研究员与北京畜牧兽医研究所周正奎博士为论文共同第一作者，郑州果树研究所王力荣研究员与中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜研究员为论文的共同通讯作者。

论文链接：www.nature.com/articles/ncomms13246

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