思茅松高密度遗传连锁图谱构建及生长性状的QTL定位

Simao pine (Pinus kesiya var. langbinanensis), mainly distributed in Southwestern of Yunnan, is one of the most important timber and resin producdotion tree species in China. It is a kind of economic, ecological and social benefits plant. The prospects of exploitation and utilization are very extensive, however breeding programs of Simao pine is constraining by its narrow genetic background. Therefore, genetic improvement will be major subject in Simao pine in future. In order to ultimately selectively breed Simao pine a coordinated breeding scheme that includes phenotypic selection, family selection, and marker-assisted selection (MAS) based on quantitative trait loci (QTL) needs to be implemented. A key step in such a genetic improvement scheme is genetic mapping. Genetic maps are essential tools for genomic studies, a high-density genetic map and the analysis of QTL that control important commercially traits are prerequisite for marker-aided selection (MAS) to improve the selection efficiency and accelerate breeding process. It not only provide information for the early selection of important traits, but also produce the important significance on map-based cloning and molecular breeding. It will greatly promote the breeding process and utilization for this tree species.

思茅松为我国云南省特有的优良用材及产脂树种，是一种集经济效益、生态效益和社会效益于一身的植物，具有极高的开发利用价值。由于思茅松的遗传基础研究比较薄弱，对其许多性状的早期选择和高效遗传改良等问题仍无法从根本上得到解决，从而制约着思茅松良种选育工作的进程。解决这一问题的关键就是构建高密度分子标记遗传连锁图谱，再利用图谱对其重要性状进行 QTL 定位，可为将来思茅松重要性状的分子标记辅助选择奠定基础，而且对其重要性状相关基因的图位克隆及分子遗传改良具有十分重要的意义。必将大大促进思茅松良种选育进程、促进这一优良植物资源的高效开发。

思茅松为我国所特有的植物，开发利用前景十分广阔，但由于其遗传基础研究比较薄弱，从而制约着育种工作的有效开展。现代分子标记技术的发展，为思茅松早期选择工作的开展提供了有力的工具。构建分子标记遗传连锁图谱，并对其重要性状进行QTLs定位，不但为将来思茅松重要性状的分子标记辅助选择奠定了基础，而且对思茅松重要性状相关基因的图位克隆及分子遗传改良具有十分重要的意义。.本项目利用5种分子标记技术和拟测交作图策略，以人工杂交获得的F1作图群体为材料，构建了思茅松高密度遗传连锁图谱，并利用作图群体的表型资料对F1杂种重要数量性状的QTLs进行分析，找出控制思茅松生长性状、针叶性状相关的分子标记。本项目取得以下主要研究结果：.利用11个思茅松优良单株（无性系）作为杂交亲本，按照析因交配设计，共组成了30个杂交组合进行人工杂交。采集种子后对杂交种子进行实生繁殖，共得到了9个较大的F1分离群体。结合表型变异情况及亲本间的SRAP多态性分析，确定在表型及DNA水平均差异较大的9号家系作为构建思茅松遗传连锁图谱的作图群体。.构建了思茅松高密度遗传连锁图谱。遗传连锁图包含12个连锁群，共含有5643个标记，连锁位点覆盖基因组总长2062.85 cM，连锁图上相邻标记的平均间距为0.37 cM。利用构建的思茅松遗传连锁图和F1群体的表型数据，对思茅松的生长性状和针叶性状进行了QTL分析。共检测到控制4个性状的15个QTL位点。研究结果为在分子水平开展思茅松遗传改良工作奠定基础，对深刻理解其重要经济性状的遗传机制具有重要意义。