现代月季遗传图谱构建及抗寒QTL定位

现代月季是蔷薇科蔷薇属多年生木本植物,为世界四大切花之一。目前国际生产应用月季品种主要依靠杂交育种途径，由于现代月季的木本属性和200余年的远缘杂交进程，形成了该种群的遗传背景复杂，遗传负荷大，育种年限长、基础研究匮乏，我国无自主产权的品种和盲目选育等特点，致使现代月季的遗传学研究远远落后于其它主要园艺作物。本研究在原有种质资源收集整理、生物遗传学性状初步研究和所获得的目标亲本杂交后代群体基础上，以抗逆性中突出的抗寒性状为切入点，利用地域优势，对抗寒性状的相关杂交后代群体进行深入精细的性状调查和遗传性状的形态和细胞遗传研究，最终确定作图群体；应用SSR和AFLP分子标记技术对作图群体进行研究，分析现代月季抗寒性状的遗传模式，完成现代月季遗传连锁图谱的构建并对抗寒相关QTLs进行定位。为木本观赏蔷薇属植物抗寒性的细胞遗传学和分子遗传学研究奠定基础，为分子标记辅助现代月季育种提供理论依据。

课题组主要收集了现代月季各种类型种质资源，观察研究各类型种质资源的相关生物学习性；探索了常规细胞学和流式细胞术对现代月季的倍性鉴定的实验技术；选配不同的杂交组合进行杂交，选择适宜的抗寒和不抗寒的二倍体亲本进行连续杂交，获得F1作图群体；利用转录组测序技术开发新的SSR标记构建遗传连锁图谱，并进行抗寒相关 QTLs 定位。此外，基于抗寒转录组数据的获得，本项目增加了抗寒功能基因挖掘方面的研究，在计划基础上开拓了抗寒性新的研究方向，希望通过遗传图谱构建和QTLs定位(上游)及抗寒功能基因挖掘和验证(下游)两个方向更多的阐明月季抗寒的分子机理，为今后月季的抗寒育种及分子标记辅助育种奠定遗传学基础。. 重要结果：收集、保存和观测了现代月季各种类型种质资源77种(品种)；摸索出流式细胞术检测现代月季倍性的技术和方法；筛选出二倍体不抗寒小仙女(母本)×二倍体抗寒亲本野蔷薇(父本)为亲本组合，并构建了133株F1作图群体；基于高通量转录组数据库开发出8702个EST-SSRs标记，合成和筛选500对标记，获得多态性标记128(28.3%)对，多态性标记用于后续遗传多样性分析及遗传图谱构建；利用133株F1代构图群体，以32对SSR标记和10对组合AFLP标记进行遗传图谱的构建，获得月季遗传图谱(母本)包含7个连锁群，85个标记位点，总长度为337.6cM，标记间平均间距4.0cM；(父本)包含7个连锁群，99个标记位点，总长度为301.9cM，标记间平均间距3.1cM；首次利用构建的遗传图谱对抗寒半致死温度进行QTLs定位，获得3个QTLs位点，最大贡献率为6.58%；基于抗寒转录组数据分析，在原计划基础上开拓了抗寒性新的研究方向，挖掘出与月季抗寒相关的差异表达基因(~60个)；获得2个抗寒现代月季品种和6个抗寒优良品系，填补了寒地（哈尔滨地区）没有露地栽培现代月季的空白。

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