中国热科院在荔枝遗传育种研究方面取得新进展

　　近日，中国热科院品资所荔枝龙眼研究团队在荔枝遗传育种方面取得新进展。研究团队基于875份高深度荔枝重测序数据开发了一套低成本、高通量、高效可变的液相SNP芯片，填补了荔枝低成本高通量基因分型工具的空白，对荔枝功能基因组研究和种质资源数字化具有重要意义。

 

　　荔枝为无患子科荔枝属常绿乔木，是我国重要的南亚热带果树。荔枝育种的主要方式为杂交育种和实生选种。童期较长导致的高成本制约了荔枝的育种进程，而基于基因分型的早期筛选可降低育种成本，提高育种效率。随着荔枝分子遗传学的进展，成百上千与表型关联的分子标记将被开发用于辅助育种。因此，开发一套高通量，低成本和高灵活性的基因分型工具势在必行。

 

　　研究开发了Litchi40K荔枝液相芯片，该芯片基于875份荔枝基因组变异数据集，以‘妃子笑’为参考基因组，包含40320个高质量SNP。Litchi40K液相芯片在群体遗传结构分析，全基因组关联分析，双亲杂交群体连锁分析和DNA指纹图谱分析中均表现出良好的效果。（1）在192份褐毛荔群体中，存在3个空间分布特征的亚群，并在亚群分化的基因组区域共鉴定到1110个基因。（2）此外，一共鉴定到30个关联多种农艺性状的显著信号。LITCHI02696的H002单倍型在Sub2亚群中占主导地位，显著提高了褐毛荔群体的可溶性固形物含量。（3）在杂交群体中，利用液相芯片构建了高密度遗传图谱，共鉴定到79个矮化相关的QTL。一个在父本中存在杂合移码变异的NAC转录因子被鉴定为候选基因。（4）从液相芯片中进一步筛选出384个SNP，构建了164个主要栽培荔枝品种的DNA指纹图谱，揭示了明确的亲缘关系，鉴定出10组可能的同物异名或芽变实例。

 

　　该研究成果以“Litchi40K v1.0: a cost-effective, flexible, and versatile liquid SNP chip for genetic analysis and digitalization of germplasm resources in litchi”为题发表于《Horticulture Research》。中国热科院品资所副研究员张蕾，助理研究员王鹏飞为论文共同第一作者，李焕苓副研究员和王家保研究员为共同通讯作者。该研究得到了海南省重点研发计划、国家重点研发计划、国家荔枝龙眼产业技术体系建设基金和中国热带农业科学院揭榜挂帅等项目的资助。

 

　　论文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhaf038