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控制葡萄果肉着色的QTL定位、候选基因挖掘和调控机制解析

控制葡萄果肉着色的QTL定位、候选基因挖掘和调控机制解析
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  • 批准号:31572090
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:果树种质资源与遗传育种学(C150102) |
  • 项目负责人:梁振昌
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院植物研究所
  • 资助金额:60万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 果肉;QTL;定位;候选基因;挖掘
  • 英文关键词:Grape;Quantitative trait locus;Omics;Marker—assisted selection;Genetic variation

项目摘要

中文摘要

花色苷是影响葡萄果实品质及相关产品市场价值的重要因素之一。在一些葡萄品种中,果肉中含有大量花色苷,这些花色苷合成的遗传机制尚不清楚。研究红肉葡萄中花色苷合成的遗传机制,对指导葡萄分子育种,加速葡萄新品种的选育有重要意义。本课题拟选用白肉母本和红肉父本杂交获得的葡萄F1代分离群体和部分红肉品种为材料,首先,利用果树生理学和遗传学方法,研究花色苷在果肉中的表型变异和遗传分离规律;其次,利用新一代测序技术结合简化基因组测序技术开发高通量SNP分子标记,构建高密度遗传图谱,通过花色苷有无和含量多少的表型数据与遗传图谱提供的基因型数据结合,扫描获得控制葡萄果肉中花色苷有无和含量的QTL;再次,利用极端个体转录组差异表达结果,结合生物信息学技术手段,挖掘控制果肉中花色苷合成的关键候选基因和连锁分子标记;最后,通过克隆并分析候选基因的全长序列,寻找其调控机制,并通过细胞悬浮转化系统验证候选基因功能。

英文摘要

Anthocyanin is one of the most important phytochemicals which, to a large extent, determines market price of grape berry and relative products. Anthocyanins are usually found in the skin of red grapes, but also in some special grape cultivars whose flesh is red-colored. While genetic mechanisms controlling synthesis of anthocyanins in berry skin have been well understood, anthocyanin production in red flesh is very limited. Elucidation of the genetic mechanism of anthocyanin synthesis in grape red flesh will help fill a critical knowledge gap in anthocyainin synthesis in grapes and accelerate marker-assisted grape breeding in the future. In this proposed project, we will firstly use HPLC to study the genetic variation and inheritance of anthocyanin content in red flesh of berry samples from a Vitis F1 population, which was created by crossing a white flesh maternal parent and a red flesh paternal parent, and some representative red flesh grape cultivars; Secondly, we will develop single nucleotide polymorphisms (SNP) using next generation sequencing (Genotype by Sequencing), and construct a high-density genetic map for the population, and then identify QTLs for genetic control of anthocyanin synthesis and content. Thirdly, we will obtain RNA-seq profiles of some representative offspring individuals from the mapping population and associate candidate genes identified from the RNA-seq profiles with the main QTLs identified from the QTL mapping. Finally, we will clone full length of most promising candidate genes and determine their roles in controlling anthocyanin synthesis and content in grape flesh. The function of candidate genes will be confirmed using a grape cell suspension transformation system.

评估说明

    国家自然科学基金项目“控制葡萄果肉着色的QTL定位、候选基因挖掘和调控机制解析”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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