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武汉植物园“一种与猕猴桃总糖含量性状QTL位点紧密连锁的分子标记及应用”获国家发明专利授权

2017-12-15 | 来源:科研处 王豫兰| 【  

  1212日,从国家知识产权局获悉中国科学院武汉植物园的发明专利“一种与猕猴桃总糖含量性状QTL位点紧密连锁的分子标记及应用” (ZL 201710286488.2)获国家发明专利授权。发明人:张琼、黄宏文、钟彩虹、刘义飞、姚小洪、刘春燕。 

  猕猴桃富含维生素C、膳食纤维和多种矿物质营养,是一种深受消费者青睐的健康水果。中国是猕猴桃属植物的原始起源中心,猕猴桃资源极为丰富,遗传多样性高,中国拥有全世界猕猴桃物种资源总数的96%左右。凭借丰富的自然资源,选育聚合优良性状的新品种,对猕猴桃产业的健康稳定发展起到关键作用。猕猴桃果实的主要糖组分为果糖和葡萄糖,同时含有少量蔗糖成分。果实中糖、酸含量及其比值对果实风味品种有着非常重要的影响。因此增加总糖含量对改善猕猴桃果实品质至关重要,是猕猴桃育种的重要目标之一。  

  传统猕猴桃育种中,童期长、种植占地面积大等是影响育种效率的主要困难。随着分子生物学和测序技术的迅猛发展,对性状的选择正在逐渐由表型选择向基因型选择过渡。分子标记辅助育种能利用与目标性状基因紧密连锁或共分离的分子标记对个体进行筛选,以达到提高目标性状选择效率、缩短育种年限的目的。近年来,在苹果、梨、葡萄等果树中,已成功开发了重要农艺性状分子标记,利用分子标记进行辅助选择也日趋成熟。然而,猕猴桃重要农艺性状定位及相关分子标记开发工作比较匮乏。2013年,猕猴桃基因组草图的公布为基因组学研究和猕猴桃分子辅助育种提供了重要基础。随后,基于构建猕猴桃高密度遗传图谱,开发了3个性别鉴定标记,在育种早期进行性别鉴定,避免了人力和物力的浪费。农艺性状QTL定位就是在遗传分离群体的基础上,借助分子标记和遗传图谱,利用QTL作图软件对分离群体的数量性状表型数据进行分析,从而确定数量性状基因在染色体上的位置和效应。利用遗传连锁图谱,结合表型数据开展数量性状位点(Quantitative Trait LociQTL)扫描,已成为解析复杂数量遗传学规律、有效定位关键农艺性状、开发关联分子标记以及对优良性状进行早期选择的有效手段。  

  目前,对猕猴桃重要品质性状总糖的QTL定位以及发掘与总糖相关的分子标记研究尚未开展。开展猕猴桃总糖的QTL研究,基于QTL位点信息进行分子标记筛选,有助于提高对猕猴桃总糖性状选择的育种效率,节约育种成本,提升猕猴桃产业经济效益。  

  武汉植物园猕猴桃种质资源与育种学科组张琼副研究员等首次定位了猕猴桃中控制总糖的主效QTL位点,可解释24.36%的表型方差。在常规育种方法中,猕猴桃总糖含量的测定要等到成熟期,浪费大量时间和精力,且选择效率低下,而通过检测与总糖含量主效位点连锁的分子标记,可以在早期进行淘汰,不仅节约生产成本而且大大提高选择效率。本发明中猕猴桃总糖的主效基因位点位置明确,分子标记位点的检测方法方便快捷,不受环境影响。通过检测与总糖性状相关的分子标记,即可预测猕猴桃总糖含量,进而准确快速筛选总糖含量高的优良单株。 

   

   

 
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