园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (9): 2008-2018.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0567
夏志磊1, 俞冰昕1, 杨梦1, 连子林1, 官利兰2, 何艺超2, 颜爽爽1, 曹必好1, 邱正坤1,*()
收稿日期:
2024-05-17
修回日期:
2024-07-16
出版日期:
2024-09-25
发布日期:
2024-09-19
通讯作者:
基金资助:
XIA Zhilei1, YU Bingxin1, YANG Meng1, LIAN Zilin1, GUAN Lilan2, HE Yichao2, YAN Shuangshuang1, CAO Bihao1, QIU Zhengkun1,*()
Received:
2024-05-17
Revised:
2024-07-16
Published:
2024-09-25
Online:
2024-09-19
摘要:
以白茄高代自交系E802与绿茄高代自交系NY为亲本构建的F2群体为试验材料,对茄子果色基因进行遗传连锁分析。结果显示,在304株F2群体中绿茄与白茄单株数符合3︰1孟德尔单基因分离比,其F1植株果实为绿色,表明绿茄对白茄为显性,受一个主效基因控制。以F2及其F2:3家系为材料,采用BSA-seq结合KASP分子标记连锁分析,将绿茄基因精细定位于8号染色体末端约683.4 kb的范围内,其遗传距离约为0.17 cM。根据茄子基因组注释信息,该区间内含有46个基因。结合序列分析、同源分析将SmAPRR2作为绿茄关键候选基因。SmAPRR2在白茄E802中存在5.27 kb的大片段缺失,使其缺失第7 ~ 11号外显子,导致其功能缺失。进一步开发了与SmAPRR2紧密连锁的KASP分子标记22QP296,其在F2分离群体中的基因型和表型一致率为100%,在194份茄子自然材料中基因型和表型一致率为94.85%,可作为茄子果色分子育种的分子标记。
夏志磊, 俞冰昕, 杨梦, 连子林, 官利兰, 何艺超, 颜爽爽, 曹必好, 邱正坤. 茄子绿果基因的精细定位及其KASP标记开发[J]. 园艺学报, 2024, 51(9): 2008-2018.
XIA Zhilei, YU Bingxin, YANG Meng, LIAN Zilin, GUAN Lilan, HE Yichao, YAN Shuangshuang, CAO Bihao, QIU Zhengkun. Fine-Mapping and KASP Marker Development for the Gene Underlying Green Fruit in Eggplant[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(9): 2008-2018.
图1 茄子E802(♀)和NY(♂)及其杂交一代(F1)果色表型、叶绿素含量及F2群体果实颜色分级 ns:差异不显著;*** P < 0.001。下同。
Fig. 1 Fruit color evaluations and chlorophyll content analysis of bio-parents,F1 and F2 ns:Not significant;*** P < 0.001. The same below.
引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|
22QP296 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAAGGACAGTCTAATCACCACTCTG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAAGGACAGTCTAATCACCACTCTA | |
R:GCATTTGGGAGACATGCATGAATA | |
22QP299 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAATTGCCGTTCAAAGTGTACGTAC |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAATTGCCGTTCAAAGTGTACGTAT | |
R:AAACTGGTCGAACAATAAAGGACG | |
22QP302 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAGGAATATCTTCTCTCGTCTCGAC |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAGGAATATCTTCTCTCGTCTCGAT | |
R:AATTGTACAACATACCCTCCAGCA | |
22QP308 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGGAAGTGCATTCTACTTTTCATACA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGGAAGTGCATTCTACTTTTCATACT | |
R:GTTGCTCCGCTCTTAATCAAAAGT | |
22QP311 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTACATAATTCCTCGATTAAATGTAGGGAATA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTACATAATTCCTCGATTAAATGTAGGGAATG | |
R:TCTTTGTCACGTCATACTAATTGCA | |
22QP314 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTGTTTGGTATGAATATAAAGGACCACTAAT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTGTTTGGTATGAATATAAAGGACCACTAAC | |
R:TGAATTCATCACGGACACAATTGT | |
22QP317 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGGAGAACGACACAAGCTGA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGGAGAACGACACAAGCTGT | |
R:ACCTGAATGCACATGATAGTGACT | |
22QP320 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTGAGTAAACTAACTTCTAGTCTCTCTG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTGAGTAAACTAACTTCTAGTCTCTCTA | |
R:TGGCACACAAATTAATACTCCAGA | |
22QP323 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTGTTGTATATCGAGCATTGGTTGATTAA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTGTTGTATATCGAGCATTGGTTGATTAG | |
R:GAACTTTAAAACACAGTCAGCGGT | |
22QP326 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCTTACTCTACGTCCCAAAGTCCCT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCTTACTCTACGTCCCAAAGTCCCC | |
R:ACAAAACCGCTAAATCTACCCCTA | |
22QP437 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTATTACTGAGTTGCTCATCCATGAA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTATTACTGAGTTGCTCATCCATGAT | |
R:ACCTTCACCATCTTGTACTTGAGA | |
22QP539 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTACTCTTCAGTGCTCAGTTCCATTAT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTACTCTTCAGTGCTCAGTTCCATTAG | |
R:AACAAAAACCATTGCCAGAGTGAG | |
22QP542 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGTGTTAAGATCAATATAATTAGGCTCCAAT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGTGTTAAGATCAATATAATTAGGCTCCAAA | |
R:GGAAAAGTGGAGAAAAGCACGAAA | |
22QP545 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAGAATATCTGATTCGAGTTTAATTAAAACCA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAGAATATCTGATTCGAGTTTAATTAAAACCT | |
R:TTCCATCACTTGTTGTTAGCTTCT | |
22QP548 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTCTTACTTGTTAATTACGTCTTTCTATTCAG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTCTTACTTGTTAATTACGTCTTTCTATTCAA | |
R:TGGATGGAATTTCTTTGTCCAAAA | |
23QP26 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTATTTATCCATATTTATCACGAGTTCATATAAG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTATTTATCCATATTTATCACGAGTTCATATAAA | |
R:GCCGAGTTCAAACTTCAAAGTACT | |
23QP29 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTCCAGGAGGGAATGTTTTCGC |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTCCAGGAGGGAATGTTTTCGT | |
R:TTAGTCGGAAGCCTCTCAATTTCA | |
23QP32 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCTTTGCCTCCTTTTGTTGTTTCTG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCTTTGCCTCCTTTTGTTGTTTCTA | |
R:GGTCATACTCTACCGTCCTTTTGT |
表1 本研究中所用到的KASP引物
Table 1 The KAPS primers used in this study
引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|
22QP296 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAAGGACAGTCTAATCACCACTCTG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAAGGACAGTCTAATCACCACTCTA | |
R:GCATTTGGGAGACATGCATGAATA | |
22QP299 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAATTGCCGTTCAAAGTGTACGTAC |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAATTGCCGTTCAAAGTGTACGTAT | |
R:AAACTGGTCGAACAATAAAGGACG | |
22QP302 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAGGAATATCTTCTCTCGTCTCGAC |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAGGAATATCTTCTCTCGTCTCGAT | |
R:AATTGTACAACATACCCTCCAGCA | |
22QP308 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGGAAGTGCATTCTACTTTTCATACA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGGAAGTGCATTCTACTTTTCATACT | |
R:GTTGCTCCGCTCTTAATCAAAAGT | |
22QP311 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTACATAATTCCTCGATTAAATGTAGGGAATA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTACATAATTCCTCGATTAAATGTAGGGAATG | |
R:TCTTTGTCACGTCATACTAATTGCA | |
22QP314 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTGTTTGGTATGAATATAAAGGACCACTAAT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTGTTTGGTATGAATATAAAGGACCACTAAC | |
R:TGAATTCATCACGGACACAATTGT | |
22QP317 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGGAGAACGACACAAGCTGA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGGAGAACGACACAAGCTGT | |
R:ACCTGAATGCACATGATAGTGACT | |
22QP320 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTGAGTAAACTAACTTCTAGTCTCTCTG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTGAGTAAACTAACTTCTAGTCTCTCTA | |
R:TGGCACACAAATTAATACTCCAGA | |
22QP323 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTGTTGTATATCGAGCATTGGTTGATTAA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTGTTGTATATCGAGCATTGGTTGATTAG | |
R:GAACTTTAAAACACAGTCAGCGGT | |
22QP326 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCTTACTCTACGTCCCAAAGTCCCT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCTTACTCTACGTCCCAAAGTCCCC | |
R:ACAAAACCGCTAAATCTACCCCTA | |
22QP437 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTATTACTGAGTTGCTCATCCATGAA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTATTACTGAGTTGCTCATCCATGAT | |
R:ACCTTCACCATCTTGTACTTGAGA | |
22QP539 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTACTCTTCAGTGCTCAGTTCCATTAT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTACTCTTCAGTGCTCAGTTCCATTAG | |
R:AACAAAAACCATTGCCAGAGTGAG | |
22QP542 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGTGTTAAGATCAATATAATTAGGCTCCAAT |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGTGTTAAGATCAATATAATTAGGCTCCAAA | |
R:GGAAAAGTGGAGAAAAGCACGAAA | |
22QP545 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAGAATATCTGATTCGAGTTTAATTAAAACCA |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTAGAATATCTGATTCGAGTTTAATTAAAACCT | |
R:TTCCATCACTTGTTGTTAGCTTCT | |
22QP548 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTCTTACTTGTTAATTACGTCTTTCTATTCAG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTCTTACTTGTTAATTACGTCTTTCTATTCAA | |
R:TGGATGGAATTTCTTTGTCCAAAA | |
23QP26 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTATTTATCCATATTTATCACGAGTTCATATAAG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTATTTATCCATATTTATCACGAGTTCATATAAA | |
R:GCCGAGTTCAAACTTCAAAGTACT | |
23QP29 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTCCAGGAGGGAATGTTTTCGC |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTCCAGGAGGGAATGTTTTCGT | |
R:TTAGTCGGAAGCCTCTCAATTTCA | |
23QP32 | FP1:GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCTTTGCCTCCTTTTGTTGTTTCTG |
FP2:GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCTTTGCCTCCTTTTGTTGTTTCTA | |
R:GGTCATACTCTACCGTCCTTTTGT |
图2 茄子F2群体中绿茄基因初定位 A:F2群体BSA-seq分析结果;B:分子标记连锁QTL分析,横坐标上的三角形表示定位用到的KASP标记所在的遗传位置;C:KASP标记的遗传图谱;D:部分重组单株基因型图示,红色线条间表示初定位区间;红色方框表示选用于后代鉴定的植株;W:白茄;G:绿茄。
Fig. 2 Mapping of the gene underlying green fruit color of eggplant using F2 population A:Δ(SNP-index) plots of F2 BSA-seq results;B:Linkage-based QTL mapping. The triangles on the x-axis show the position of the genotyped markers and their corresponding genetic distances in cM. C:Genetic maps and map distances of chr8;D:Genotypes of partial plants;in the F2 population;Red lines showed the mapping interval;Red boxes mean the plants selected for progeny test,W means white fruit,G means green fruit.
图3 茄子F2:3群体中绿茄基因的精细定位 A:F2︰3家系中23株重组单株基因型,蓝色线条间表示基因精细定位区间。W:白茄;G:绿茄。B:KASP分子标记的遗传图谱。C:SmAPRR2结构示意图及在亲本NY和E802中的序列结构IGV示意图,红箭头线示意在E802中检测到的5.27 kb的缺失。
Fig. 3 Fine-mapping of the gene underlying green fruit color of eggplant using F2:3 population A:Genotypes of the 23 recombinants in the F2:3 population;Blue lines showed the mapping interval;W means white fruit;G means green fruit;N means number of plant. B:Genetic maps and map distances of chr8. C:Gene structure of SmAPRR2 gene and alignment of the sequenced reads around SmAPRR2 in NY and E802;Red line shows the 5.27 kb deletion in E802.
表型 Phenotype | 基因型 Genotype | 一致 Correct | 不一致 Incorrect | 正确率/% Accuracy rate |
---|---|---|---|---|
绿茄 Green fruit | 杂合Heterozygous | 50 | 1 | 94.85 |
NY | 131 | 5 | ||
白茄 White fruit | E802 | 3 | 4 |
表2 22QP296 KASP标记在194份茄子自然群体中的验证
Table 2 Validation of KASP marker 22QP296 in the 194 eggplant cultivars
表型 Phenotype | 基因型 Genotype | 一致 Correct | 不一致 Incorrect | 正确率/% Accuracy rate |
---|---|---|---|---|
绿茄 Green fruit | 杂合Heterozygous | 50 | 1 | 94.85 |
NY | 131 | 5 | ||
白茄 White fruit | E802 | 3 | 4 |
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