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马铃薯红色薯肉调控基因的精细定位与候选基因分析

Fine Mapping and Candidate Genes Analysis for Regulatory Gene of Anthocyanin Synthesis in Red-Colored Tuber Flesh

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摘要[目的]薯肉颜色是马铃薯重要的农艺性状,它直接影响马铃薯的营养和商品价值,一直是马铃薯遗传研究和育种改良的重要目标.本研究通过对二倍体红色薯肉分离群体的混池分析、基因精细定位和候选基因表达分析,确定调控红色薯肉的候选基因,为下一步基因功能、遗传调控研究及彩色马铃薯的分子育种奠定基础.[方法]本研究通过向二倍体红色薯肉亲本导入自交不亲和抑制基因Sli获得BC1S1群体,从300个单株中挑选1 8株红色薯肉和21株黄色薯肉个体提取基因组DNA,分别测序进行混池分析.通过集团分离分析法(bulkedsegregation analysis,BSA)对基因进行初步定位;在定位区间内开发分子标记,对796份BC1S1植株进行基因型分析,筛选交换单株,并结合表型对基因进行精细定位;借助参考基因组注释信息和qRT-PCR表达量分析确定候选基因.[结果]本研究通过构建薯肉颜色分离的二倍体BC1S1群体,利用BSA-seq分析把调控薯肉花青素合成的主效位点定位在第1 0号染色体48.70-52.20 Mb.最终,利用分子标记将该基因定位于51.47-51.85Mb的377 kb区间内.基于参考基因组注释信息,此区间包括5个基因,其中2个基因注释为MYB类转录因子,结合表达量数据推测这2个基因为候选基因,编号分别为PGSC0003DMG400013966、PGSC0003DMG400013965.[结论]本研究将调控马铃薯薯肉花青素积累的一个主效位点定位于第1 0号染色体51.47-51.85 Mb之间,推测PGSC0003DMG400013966和PGSC0003DMG400013965为候选基因.