葡萄果肉质地品质性状的QTL定位

Grape is one of the most important fruit trees in China, which has been ranked first in planting area and production of table grape in the world for many years. So it is very necessary to breed crisp cultivars for optimizing variety structure, regulating market supply and export expansion. Over the past years, our research group has done a lot of work on identifying and evaluating of fruit texture in grape germplasm and breeding, and gotten initial results. In this project, we adopts SSR, SRAP and SNP array technology to construct a density genetic linkage map by utilizing hybrid population of ‘Muscat Hamburgh’×’ Crimson Seedless’, combining with consecutive years data of fruit texture traits of cross progenies by using texture profile analysis, get the QTLs sites to fruit texture in grape. It will provid the foundation of marker assisted selection breeding and accelerating the breeding speed for tolerant storage and transportation grape cultivars.

葡萄是我国的重要果树之一，我国鲜食葡萄种植面积和产量已连续多年位居世界首位，而且仍在持续上升中。开展硬肉耐贮运葡萄新品种的选育对于优化我国葡萄品种结构、调节市场供应以及扩大葡萄出口创汇均具有重要意义。近年来，课题组在葡萄种质资源果肉质地的鉴定与评价、杂交育种等方面做了大量工作，取得了阶段性研究成果。葡萄果肉质地属于数量性状，本申请项目以已有的软肉质地品种‘玫瑰香’和硬肉质地品种‘克瑞森无核’构建作图群体，拟用SSR、SRAP和SNP芯片技术构建葡萄高密度遗传连锁图谱，利用质构仪质地多面分析法连续多年对后代单株的果肉质地性状进行调查记录，进而对葡萄果肉质地性状进行QTL定位，以期为硬肉耐储运葡萄品种的分子辅助选择育种并加快育种速度奠定重要基础。

果肉质地是果实口感品质的重要指标之一，也是国内外育种者关注的重要育种目标之一。因此解析葡萄果肉质地形成的分子机理，对开展葡萄优质果品的生产具有重要的参考价值。课题所有研究内容均按计划进行，主要取得了如下研究成果：①采用TPA方法对290份不同种类、不同用途的葡萄种质果肉质地进行了鉴定评价，不同种质间果肉质地参数表现各异，硬度、弹性、咀嚼度、粘聚性和回复性这5个质地参数间相互呈正相关，弹性和硬度对果肉质地的影响较大，可以作为反映葡萄果肉质地的重要参数；②在整个果实发育期间硬肉品种克瑞森无核果肉硬度的降幅远远低于软肉品种玫瑰香，软肉品种果肉硬度大幅度下降出现在转色期之前，而硬肉品种则发生在转色期之后。在果实发育过程中，原果胶随着果实的发育呈现下降趋势，软肉品种下降更加明显，可溶性果胶含量软肉品种高于硬肉品种，而纤维素含量恰好相反；③利用高通量全基因组重测序的方法，成功地构建了‘玫瑰香’和‘克瑞森无核’的分子遗传图谱。整合的遗传图谱形成19个连锁群，包含26039个SNP个位点，覆盖总图距1460.38 cM，位点间平均距离为0.08 cM，为后续数量性状QTL定位研究的基础；④果肉质地硬度在F1群体中分布接近正态分布，利用整合的遗传图谱，结合3年的亲本和子代表型数据，采用复合区间作图法，共检测到了3个葡萄质地硬度相关的QTL位点，均分布在第18号连锁群上，单个QTL位点贡献率在21.5%-28.6%不等。通过筛选，找出与葡萄果肉质地相关的候选基因共有4个，这些基因主要与内切葡聚糖、脱落酸、NAC转录因子和MADS-boX转录因子相关，进一步的qRT-PCR试验表明，VIT_18s0041g02410和VIT_18s0089g00210在克瑞森无核和玫瑰香不同果实发育时期的表达量与其果肉质地硬度的下降趋势基本一致，推测这两个基因很有可能与葡萄果肉质地硬度有关，是葡萄果肉质地硬度相关的关键候选基因；⑤课题发表项目资助号的论文3篇，授权专利1项，培养博士2人（包括在读1人），硕士4人（包括在读1人），按照要求完成了项目计划任务指标。