本发明专利技术提供了一种苹果优质抗病基因组辅助预测方法及其应用，属于植物鉴别与育种技术领域，所述苹果优质抗病基因组辅助预测方法依赖于分子标记实现，所述分子标记共计319个，包括的318个SNP标记和1个InDel标记；所述分子标记与苹果属植物果实成熟期、果形、果面着色度、平均单果重、可溶性固形物含量、果汁pH值、苹果酸含量、绿原酸含量、原花青素B2含量、采收时果肉硬度、采收时果肉脆度、果肉硬度保持、果肉脆度保持、果实轮纹病抗病性、炭疽叶枯病抗病性和短枝型等16个性状相关联。本发明专利技术的分子标记能够用于苹果种质资源评价和育种，能够极大地提高苹果育种效率，缩短育种周期。缩短育种周期。
【技术实现步骤摘要】
一种苹果优质抗病基因组辅助预测方法及其应用
[0001]本专利技术涉及植物鉴别与育种
，尤其涉及一种苹果优质抗病基因组辅助预测方法及其应用。
技术介绍
[0002]苹果是我国重要的经济作物之一，也是世界重要的栽培树种之一。目前我国苹果总产量占世界的50％以上。但是我国苹果品种单一，
‘
红富士
’
占我国苹果总产量的70％以上。因此，选育多样性品种，改善我国苹果品种结构，满足苹果多元化市场需求，调整产业结构是保障苹果产业健康发展的迫切需要。
[0003]长期以来，苹果育种的主要通过杂交育种和芽变选种等途径来改良旧品种或选育新品种，但由于苹果实生树童期长，基因型高度杂合，自交不亲和，以及缺少可靠的早期选育择方法，使得苹果育种效率难以提高。随着现代生物育种技术的发展，以标记辅助选择(Marker assisted selection,MAS)和全基因组选择(Genomic selection，GS)为代表的分子育种技术相继建立并逐渐应用于生物育种实践，为实现性状的早期选择，缩短世代间隔，压缩群体规模，提高育种精确度提供了可行的技术解决方案。但是，MAS采用单个或少数标记直接选择有益基因型或基因型组合，适用于单基因或主基因控制的质量性状，但苹果质量性状不多，MAS应用范围不大。GS采用覆盖全基因组的高密度SNP芯片或全基因组测序(Next generation sequencing，NGS)进行标记分型，通过估算效应值，选择预测育种值(Genomic estimated breeding value，GEBV)。GS适用于多基因数量性状，但高密度芯片和NGS成本偏高，苹果育种群体往往较大，GS应用很受限制，加上苹果的重要经济性状非加性遗传比例高，GS对于非加性遗传的预测准确性较低。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种苹果优质抗病基因组辅助预测方法及其应用。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了苹果属植物性状相关分子标记，包括表1中的分子标记中的一种或几种；
[0007]表1苹果属植物性状相关分子标记
[0008][0009][0010][0011][0012][0013][0014][0015][0016][0017][0018]本专利技术还提供了上述方案所述分子标记的每个基因型对相应性状的基因型效应值或基因型组合效应值，如表2所示：
[0019]表2每个分子标记的每个基因型对相应性状的基因型效应值
[0020][0021][0022][0023][0024][0025][0026][0027][0028][0029][0030][0031][0032][0033][0034][0035][0036][0037][0038]本专利技术还提供了检测上述方案所述分子标记的引物组合，包括SEQ ID NO.1～SEQ ID NO.638所示的引物组合。
[0039]本专利技术提供了一种上述方案所述分子标记的检测方法，包括以下步骤：
[0040]1)提取待测苹果属植物的基因组DNA；
[0041]2)采用上述方案所述引物组对待测苹果属植物的基因组DNA进行多重PCR扩增，得到扩增产物；
[0042]3)采用二代测序方法测得所述扩增产物的基因型，得到待测苹果属植物样本的基因型。
[0043]优选的，步骤2)中所述多重PCR扩增的反应体系以30μL计，包括以下组分：上述方案中所述引物组合8μL、MP004_Cu Panel Mix 8μL、DNA 50～200ng、3xT酶10μL和余量的H2O；所述引物组合中每条引物的浓度为0.24μM；所述多重PCR扩增的反应程序包括：95℃3min；95℃30s，60℃4min，16个循环；72℃4min延伸所述多重PCR扩增的反应程序包括：95℃3min；95℃30s，60℃4min，16个循环；72℃4min延伸。
[0044]优选的，步骤3)中所述二代测序深度为1200x。
[0045]本专利技术提供了一种判定苹果属植物样本的性状表型或者计算苹果属植物样本的性状的预测表型值的方法，包括以下步骤：
[0046]上述方案所述的分子标记对应的性状的群体平均值，分别为：果实成熟期159.45DAFB，果面着色度56.35％，平均单果重106.63g，可溶性固形物含量14.85％，果汁pH 3.34，苹果酸含量5.83mg/mL，采收时果肉硬度12.18kg/cm2，采收时果肉脆度1.31kg/cm2，果肉硬度保持2.41月、果肉脆度保持2.19月，果实轮纹病抗病性21.34mm，短枝型0.99；
[0047]按照上述方案所述的方法得到待测苹果属植物样本的基因型；根据所述待测苹果属植物样本的基因型，按照所述的群体平均值和上述方案所述的基因型效应值或基因型组合效应值，利用如下标准判定待测苹果属植物样本的性状表型或者使用如下预测模型计算待测苹果属植物样本的性状的预测表型值：
[0048]所述标准包括：
[0049](1)炭疽叶枯病抗病性：
[0050]当S1202的基因型为CC且zhwy64的基因型为CC时，判定为抗病；其它基因型判定为感病；
[0051](2)果形：
[0052]当newdy202的基因型为CC、SIZE2270的基因型为GG、SIZE5253的基因型为CC、SIZE9100的基因型为GG或者SIZE9195的基因型为AA时，判定果形为圆锥
‑
圆；
[0053]当SP031的基因型为CC、SP081的基因型不为CT或者XDY231的基因型为GG时，判定果形为扁圆
‑
圆；
[0054]所述预测模型包括：
[0055](3)绿原酸含量或原花青素B2含量采用基因型组合模型；
[0056]按照绿原酸的分子标记的基因型或原花青素B2含量的分子标记的基因型组合估算效应值，用基因型组合效应值建立GAP模型，公式为：
[0057]GPV＝α
×
(GcE+μ)+β；
[0058]GPV为预测的表型值；GcE为该性状各个标记的基因型组合效应值；μ为训练群体该性状的表型均值；α和β分别为线性回归系数和剩余参数；
[0059](4)果实成熟期、可溶性固形物含量、果汁pH值、采收时果肉硬度、采收时果肉脆度、果肉硬度保持性、果肉脆度保持性或果实轮纹病抗病性采用加性模型，公式为：
ID NO.638所示的引物组合。在本专利技术中，所述引物组对应检测的标记的名称、上游引物和下游引物如表3所示：
[0082]表3检测不同分子标记的引物组
[0083][0084][0085][0086][0087][0088][0089][0090][0091][0092][0093]本专利技术还提供了一种检测上述方案所述分子标记的方法，包括以下步骤：
[0094]1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.苹果属植物性状相关分子标记，包括表1中的分子标记中的一种或几种；表1 苹果属植物性状相关分子标记
2.权利要求1所述分子标记的每个基因型对相应性状的基因型效应值或基因型组合效应值，如表2所示：表2 每个分子标记的每个基因型对相应性状的基因型效应值
3.检测权利要求1所述分子标记的引物组合，包括SEQ ID NO.1～SEQ ID NO.638所示的引物组合。4.一种权利要求1所述分子标记的检测方法，包括以下步骤：1)提取待测苹果属植物的基因组DNA；2)采用权利要求3所述引物组对待测苹果属植物的基因组DNA进行多重PCR扩增，得到扩增产物；3)采用二代测序方法测得所述扩增产物的基因型，得到待测苹果属植物样本的基因型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述多重PCR扩增的反应体系以30μL计，包括以下组分：权利要求3中所述引物组合8μL、MP004_Cu Panel Mix 8μL、DNA 50～200ng、3xT酶10μL和余量的H2O；所述引物组合中每条引物的浓度为0.24μM；所述多重PCR扩增的反应程序包括：95℃3min；95℃30s，60℃4min，16个循环；72℃4min延伸。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述二代测序深度为1200x。7.一种判定苹果属植物样本的性状表型或者计算苹果属植物样本的性状的预测表型值的方法，包括以下步骤：权利要求1所述的分子标记对应的性状的群体平均值，分别为：果实成熟期159.45DAFB，果面着色度56.35％，平均单果重106.63g，可溶性固形物含量14.85％，果汁pH 3.34，苹果酸含量5.83mg/mL，采收时果肉硬度12.18kg/cm2，采收时果肉脆度1.31kg/cm2，果肉硬度保持2.41月、果肉脆度保持2.19月，果实轮纹病抗病性21.34mm，短枝型0.99；按照权利要求4所述的方法得到待测苹果属植物样本的基因型；根据所述待测苹果属植物样本的基因型，按照所述的群体平均值和权利要求2所述的基因型效应值或基因型组合效应值，利用如下标准判定待测苹果属植物样本的性状表型或者使用如下预测模型计算待测苹果属植物样本的性状的预测表型值：所述标准包括：(1)炭疽叶枯病抗病性：当S1202的基因型为CC且zhwy64的基因型为CC时，判定为抗病；其它基因型判定为感病；
(2)果形：当newdy202的基因型为CC、SIZE2270的基因型为GG、SIZE5253的基因型为CC、SIZE910...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新忠，申飞，吴贝，韩振海，许雪峰，王忆，吴婷，李威，邱昌朋，张希，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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