桉树EST-SNP标记开发及超高密度遗传图谱构建

桉树是重要的工业用材树种，也是林木遗传研究的理想材料。桉树遗传图谱构建虽已取得较大进展，但仍存在通用性标记缺乏、图谱密度不高、图谱可比性低等问题，急需开发通用性好、信息量丰富的分子标记并用于基因组作图。本项目拟利用GenBank中公开的桉树EST序列合成引物2500对，通过再测序开发EST-SNP标记1200个以上；利用高分辨率熔解曲线技术进行尾叶桉*细叶桉作图群体的EST-SNP分型实验，构建桉树超高密度的EST标记连锁图谱，预计作图标记1000个左右；分析桉树基因组的特点和标记共线性。这将显著增强全球桉树以及林木基因组资源的积累；也将为桉树多种数量性状的QTLs定位、性状与标记的联合分析以及标记辅助选择提供可靠的基因组框架，大大促进桉树分子育种的发展，并为其他树种提供有益的参考。

桉树是林木分子遗传研究的模式树种，也是重要的工业用材树种。本项目针对桉树基因组作图研究中存在的图谱密度不高、缺乏重复性好且共显性的标记、图谱可比性差等不足，利用GenBank公开的3.9万余条桉树表达序列标签(Expressed sequence tag, EST)，开发了基于EST的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism, SNP；简称EST-SNP)标记1800余个、简单序列重复(Simple sequence repeats, SSR; 简称EST-SSR)标记465个、切割扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS; 简称EST-CAPS)标记91个，并对EST-SNP标记设计了一张包括1536个位点的SNP芯片；开发了不需参考序列、自动判读二倍体PCR产物Sanger测序中SNP和Indel的软件DiSNPindel；有关标记均用于尾叶桉*细叶桉作图群体(132个子代)的作图实验，结合前期作图的多态性阵列技术(Diversity array technology, DArT)标记，构建了尾叶桉和细叶桉的超高密度遗传图谱，均为11个连锁群、与桉树单倍体的染色体数量一致，分别包括700和585个标记(92个共有标记)，总长分别1208和1241 cM，平均图距2.3和2.7 cM，对基因组覆盖度分别为95.8%和95.2%；与近年发表的三张桉树高密度遗传图谱相比，图谱共线性和同线性均较好，尾叶桉和细叶桉分别有443和320个标记与至少一张图谱共有，这为桉属综合图谱构建提供了锚定标记；与巨桉全基因组序列相比，11个连锁群对应11个主要的Scaffold，同线性和共线性较好，尾叶桉和细叶桉分别有639和544个标记在巨桉上有同源序列，覆盖的巨桉基因组为588.5 Mbp (97.1%)和593.7 Mbp (97.7%)。这为桉树的分子育种提供了可靠的基因组资源，也将有助于促进林木基因组研究的发展。.. 在本项目的资助下，已发表研究论文5篇，均为SCI源刊物；培养硕士研究生2名；申请发明专利1项。