一种枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法技术

本发明专利技术提供了一种枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法，该方法为：先通过横切观察幼果胚的状态，然后通过幼果大小判断幼胚状态，以花序为单位，记录每个单株枇杷的存活幼果数量和死亡幼果数量，得出单株枇杷上花序幼果平均数；将每个花序上存活幼果数量定义为参数

【技术实现步骤摘要】
一种枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法


[0001]本专利技术属于基因筛选
，具体涉及一种枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法
。

技术介绍

[0002]寒潮天气是影响北缘种植地带枇杷产量的关键要素，幼果由于大范围剧烈降温造成胚受冻死亡，无法正常发育为成熟果，显著影响产量，严重时产量减少
80
％
。
因此，选育抗寒枇杷品种是保障北缘种植带生产主体经济效益的重要措施
。
[0003]鉴定枇杷幼果抗冻性的关键基因是提高育种工作效率的关键
。
目前，常用的基因定位方法为
QTL
和
GWAS
，而两者通常都需要包含
100
个以上个体，且表型数据符合正态分布的群体，才可保证定位的精细度和准确度
。
因此，面对数量庞大的杂交后代或者遗传材料，亟需一种高效的数据获取和筛选方法，用于快速确定哪些个体组成的群体最适合开展关键功能基因挖掘研究
。
[0004]常规的抗冻性评价以植物的某些生理指标或者激素水平为指标，测定过程都需要借助特定仪器在实验室进行，如电导率
、
叶绿素荧光
、
内源激素含量等，无法在田间调查时直接得到，数据获取时间长
、
成本高，无法满足规模化评价的需求；同时，上述指标的测定受到样品组织部位影响大，枇杷幼果的幼胚比果肉更不耐冻，混合取样不能准确反映抗冻性，分离幼胚和果肉不仅困难且大幅增加时间投入；此外，在冬季遭受多次寒潮仍能保证一定商品果数量的枇杷品种才具备应用推广价值，由此定义的抗冻性，是较长时间跨度下幼果的生理状态与气象条件等变量共同作用的结果
。
倘若以特定器官在某一时间点下的数据表征幼果的抗冻性，则会以偏概全，无法准确描述幼果完整的发育过程，也难以应用于实际生产指导；最后，常规方法并不考虑群体抗冻数据样本的统计特征，离群值导致实际数据样本偏离正态分布，大大降低了定位表型关键基因的准确性
。
[0005]综上，目前枇杷育种过程中常见的幼果抗冻性评价方法存在以下缺点：首先，需要专业的仪器和方法，无法在田间直接获取；其次，幼果抗冻性存在组织特异性，需要找到抗冻性最差的“短板”部位；此外，冬季寒潮发生次数不定，单一时间点的幼果抗冻性高无法确保最终存活
。
群体的抗冻性数据样本常偏离正态分布
。
因此，开发用于枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法尤为重要
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法，本专利技术以幼果的发育规律为基础，利用幼胚对幼果膨大的不可或缺性，通过果实大小判定幼果胚的存活状态，由此大幅提高了数据获取的效率，降低了获取成本
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法，该方法为：
[0008]在寒潮天气不再发生后，在每个单株枇杷上均挑选正常大小和显著偏小的幼果各3～6个，通过横切的方法观察幼胚的状态，确认显著偏小的幼果胚受冻且正常大小的幼果胚发育正常后，改为通过幼果大小来判断幼胚状态；
[0009]通过幼果大小来判断幼胚状态的方法为：以单株枇杷上的花序为单位，记录每个花序上存活幼果数量和死亡幼果数量；将有
n
株枇杷的枇杷群体作为样本集1，所述样本集1的枇杷群体中某个单株枇杷有
k
个花序，每个花序上有
x
个存活的幼果，
x
i
表示单株枇杷上第
i
个花序的存活的幼果数量，
i
取1至
k
，
b
作为排除花芽分化不良单株的参数；
[0010]当
k
＜
b
时，不对该单株枇杷做后续分析；
[0011]当
k≥b
时，获取单株枇杷上花序幼果平均数
Y
：
[0012][0013]式中：
b
表示单株枇杷上具有花序总数量的最低值，为常数；
[0014]当单株枇杷上花序幼果平均数
Y
大于5％，然后获取单株枇杷的存活花序的百分比
Z
：
[0015]其中
[0016]式中：
a
表示单株枇杷达到预期产量时每个花序上最低允许的存活幼果数量，为常数；
[0017]根据单株枇杷上花序幼果平均数
Y
和单株枇杷的存活花序的百分比
Z
来分析单株枇杷幼果上是否存在具有抗冻关键基因，然后进行基因分析
。
[0018]优选地，所述
b
的取值为3～
15。
[0019]最优地，所述
b
的取值为
12。
[0020]优选地，所述
a
的取值为
4、6
或
7。
[0021]最优地，所述
a
的取值为
4。
[0022]优选地，在每个单株枇杷中均挑选正常大小和显著偏小的幼果各5个
。
[0023]优选地，所述横切的方法具体为：用修枝剪将幼果在赤道面横切
。
[0024]上述方法中确定参数
a
和参数
b
取值的方法为：
[0025]将
n
株枇杷的枇杷群体中每个单株枇杷的存活花序的百分比数值作为样本集2，为了控制花期早晚对幼果存活率的影响，对
n
株枇杷的枇杷群体中每个单株枇杷的存活花序的百分比数值取对数，排除
Z
＝0的单株枇杷后组成样本集3，避免过多离群值的影响；计算对数处理后样本集3的偏度与峰度，观察样本集3偏离正态分布的程度，计算公式为：
[0026][0027][0028]其中，
m2为样本集3的二阶中心距，
m3为样本集3的三阶中心距，
m4为样本集3的四阶
中心距，所述
m2，
m3，
m4由公式定义，
D
i
表示样本集3中第
i
个样本，表示样本集3的平均值；
[0029]进一步通过
Shapiro Wilk
测验考量样本集3是否符合正态分布，
Shapiro Wilk
测验的统计量为：
[0030][0031]D
(i)
表示样本集3中从小到大的第
i
个顺序统计量，常量
a
i
由公式定义，其中
C
为向量范数，向量
r
＝
(r1,
…
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种枇杷幼果抗冻关键基因定位的枇杷杂交群体分析方法，其特征在于，该方法为：在寒潮天气不再发生后，在每个单株枇杷上均挑选正常大小和显著偏小的幼果各3～6个，通过横切的方法观察幼胚的状态，确认显著偏小的幼果胚受冻且正常大小的幼果胚发育正常后，改为通过幼果大小来判断幼胚状态；通过幼果大小来判断幼胚状态的方法为：以单株枇杷上的花序为单位，记录每个花序上存活幼果数量和死亡幼果数量；将有
n
株枇杷的枇杷群体作为样本集1，所述样本集1的枇杷群体中某个单株枇杷有
k
个花序，每个花序上有
x
个存活的幼果，
x
i
表示单株枇杷上第
i
个花序的存活的幼果数量，
i
取1至
k
，
b
作为排除花芽分化不良单株的参数；当
k
＜
b
时，不对该单株枇杷做后续分析；当
k≥b
时，获取单株枇杷上花序幼果平均数
Y
：式中：
b
表示单株枇杷上具有花序总数量的最低值，为常数；当单株枇杷上花序幼果平均数
Y
大于5％，然后获取单株枇杷的存活花序的百分比
Z
：其中式中：
a
表示单株枇...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛航，陈俊伟，徐红霞，李晓颖，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：