醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)遺傳多樣性及重要農(nóng)藝性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、番茄（Solanum lycopersicum）是世界范圍內(nèi)最重要的蔬菜作物之一，屬自花授粉植物。然而，在人類長(zhǎng)期不斷選擇馴化壓力下，遺傳背景趨于狹窄，導(dǎo)致目前栽培種番茄改良面臨資源缺乏的瓶頸。相反，野生種番茄擁有豐富的變異，是未來栽培種番茄改良的優(yōu)異基因庫(kù)。醋栗番茄（Solanum pimpinellifolium）作為與栽培番茄親緣關(guān)系最近的野生種，可與栽培種直接雜交，是番茄遺傳改良的重要種質(zhì)資源之一。雖然前人已從醋栗資源中挖掘了大

2、量的抗逆和優(yōu)良園藝性狀，但對(duì)醋栗資源整體的評(píng)價(jià)仍較為有限，深入了解醋栗番茄群體的遺傳多樣性，進(jìn)一步挖掘其優(yōu)異基因是現(xiàn)代栽培種遺傳改良的重要途徑。
　　本研究收集了來自世界范圍內(nèi)的433份醋栗番茄遺傳資源，通過初步表型鑒定及分子標(biāo)記遺傳多樣性分析，篩選出了穩(wěn)定遺傳的醋栗番茄遺傳資源192份;對(duì)該些資源進(jìn)行了全基因組低倍重測(cè)序(0.5×)，挖掘了全基因組范圍內(nèi)的海量SNP;利用SNP數(shù)據(jù)分析了醋栗番茄群體的遺傳結(jié)構(gòu)，并對(duì)該些資源進(jìn)行了

3、2季表型鑒定，結(jié)合基因組數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)分析，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)表型鑒定結(jié)果表明，在收集的433份醋栗番茄中約有14％-桃番茄，370份典型醋栗番茄中約22％的材料存在不同程度的分離。群體變異分析表明，不同性狀間變異系數(shù)存在較大差異，其中柱頭變異系數(shù)最大，為56.716％;花瓣數(shù)遺傳穩(wěn)定，變異系數(shù)最小，為2.082％;相關(guān)分析表明多個(gè)性狀間存在顯著相關(guān)性;利用表型和基因型數(shù)據(jù)聚類均將醋栗番茄群體劃分為兩

4、大類群;主成分分析表明，坐果率、單果重、可溶性固形物對(duì)變異的貢獻(xiàn)率較大。
　　(2)對(duì)192份醋栗番茄資源進(jìn)行0.5×低倍重測(cè)序，得到有效基因組數(shù)據(jù)62Gb，平均測(cè)序深度為0.3×，共鑒定到995300個(gè)SNPs，SNP在染色體上的平均分布頻率為1.24個(gè)SNPs/kb;其中位于基因間區(qū)的SNPs數(shù)目為728269個(gè)，占總SNPs的73.17％，位于基因上的SNPs數(shù)目為267031個(gè)，占26.83％。
　　(3)利用挖掘的

5、全基因組SNP，進(jìn)一步對(duì)192份穩(wěn)定醋栗番茄資源進(jìn)行進(jìn)化樹、主成分和群體結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明醋栗番茄仍分為兩個(gè)主要的亞群和一些散落在兩個(gè)亞群中間的材料，亞群Ⅰ包括3份材料，亞群Ⅱ包括176份材料，介于兩個(gè)亞群間的材料13份。
　　(4)對(duì)192份醋栗資源進(jìn)行兩季表型鑒定，包括早衰、果重、可溶性固形物含量、側(cè)枝長(zhǎng)度、第一花序節(jié)位、開花天數(shù)、1～6穗花序長(zhǎng)度、苗期株高、莖粗等性狀。結(jié)果表明第一花序節(jié)位、開花天數(shù)、莖粗等性狀受環(huán)境影響較大