Hortic Res | 多家系的火疫病QTL分析发现‘蜜脆’苹果的一个稀有抗性等位基因

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苹果火疫病是由解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)引起的一种破坏性细菌病，严重时会导致树体结构损伤，甚至树体死亡。目前，由于对火疫病易感的苹果栽培品种的广泛种植，加之高密度的栽培方式，以及缺乏控制病害发生的有效手段等诸多原因，当前苹果产业极易受到火疫病害的影响而造成巨大经济损失。因此，培育具有抗性的苹果栽培品种能够减少火疫病造成的危害。
近日，Horticulture Research在线发表了华盛顿州立大学Kate M. Evans等人题为Fire blight QTL analysis in a multi-family apple population identifies a reduced-susceptibility allele in ‘Honeycrisp’的研究论文。该研究利用基于血统的QTL方法分析美国苹果育种计划相关的遗传种质资源，阐明对火疫病抗性的遗传基础，并在‘蜜脆’苹果中发现一个稀有的火疫病抗性等位基因。 该研究对32个F1全同胞家系及其314个后代，以及上述材料所代表的27个重要育种亲本(IBP)为试验材料，利用SNP芯片技术对试材进行全基因组的单核苷酸多态性(SNP)鉴定得到3,855个高质量的SNP，并在2016和2017两年分别对试材开展了田间火疫病接种抗性或易感性表型统计。
通过基于血统的QTL分析，研究人员发现与火疫病抗性或易感性相关的QTL一致地映射在6、7、15三条染色体上，且这些QTL共同解释了大约28%的表型变异。此外，研究人员还发现‘蜜脆’的6号染色体上存在一个稀有的火疫病抗性等位基因，通过溯源发现这个抗性等位基因是从它的祖先'Frostbite'遗传而来。
一般认为，在QTL中观察到具有较多减感性等位基因的个体具有较低的易感性。对抗性较强的重要育种亲本'Enterprise'来说，在6、7、15三个染色体的相关QTL上至少有一个推定的火疫病减感性等位基因。 该研究揭示了复杂亲缘关系的苹果种质对火疫病敏感性的QTL图谱和等位基因的特征。这些研究结果将使苹果育种的亲本选择更加合理，为后续开发预测性状DNA标记，选择有利的等位基因，选育出具有抗火疫病的优良苹果品种提供有益材料。

Fig. 1: Distributions, means, and 95% confidence intervals of adjusted shoot length blighted best linear unbiased predictions (SLB BLUPs) across years for 314 apple offspring with and without significant haplotypes at QTLs on chromosomes 6, 7, and 15.

Fig. 2: Pedigree relationships among 27 important breeding parents (in bold) represented in the subset of the U.S. Apple Crop Reference and Breeding Pedigree Sets.

文章来源：园艺研究  链接：

https://www.nature.com/articles/s41438-021-00466-6

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