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桃树是我国重要的经济树种之一,传统桃杂交育种由于育种过程耗时长、工作量大等原因影响育种进程。植物分子标记和基因工程技术的迅速发展,以及现代分子生物技术的出现,为桃定向育种和品种改良巩固了技术根基。本研究收集和开发桃果形、酸/非酸、果肉颜色、有毛/无毛性状相关的分子标记,在110份桃品种(资源)中进行验证,以期获得与每一个性状符合度高的标记并进行基因分型分析,为后续利用分子标记辅助育种(MAS),提高选择效率,缩短育种年限提供技术支撑。此外,从‘秋蜜红’桃中克隆控制桃有毛/无毛性状的候选基因PpeMYB25基因CDS序列,探究PpeMYB25基因在桃不同部位和组织器官的空间表达情况,并构建基因PpeMYB25的过量表达载体侵染转化拟南芥。主要研究结果如下: 1.桃四个性状分子标记检测及基因分型分析 1、桃果形性状:通过dCAPS标记对桃果实扁形、非扁形的符合率达到96.36%,根据dCAPS标记条带可分为两种基因型:普通桃为s|s(113|113)型、蟠桃为S|s(113|84)型。 2、桃非酸、酸性状:通过CAPS标记对桃非酸、酸性状的正确率达到91.82%,根据CAPS标记条带类型分为:非酸为D|D(167|167)型、D|d(167|216)型,酸为d|d(216|216)型。 3、桃果肉黄、白颜色性状:通过SSR、InDel标记、SNP测序,对桃果实白肉、黄肉性状符合率达到88.18%,根据标记条带可分为三种基因型:白色果肉为W|W型、W|y型,黄色果肉对应y|y型。 4、桃表皮茸毛性状:根据InDel分子标记对桃有毛/无毛的品种验证,表型的解释率最高为99.09%,根据InDel分子标记条带类型可分为三种基因型:毛桃为P|P(941|941)型、P|n(941|197)型,油桃为n|n(197|197)型。 2.桃PpeMYB25基因克隆及功能分析 1、PpeMYB25基因克隆及生物信息学分析:通过RT-PCR,利用‘秋蜜红’幼嫩叶片cDNA,扩增克隆得到了PpeMYB25基因。PpeMYB25基因CDS全长993bp,编码330个氨基酸,序列比对分析结果显示,桃PpeMYB25和甜樱桃、梅花等蔷薇科植物的序列同源性较高,相似性均高于56.72%。 2、PpeMYB25基因在‘秋蜜红’桃中的不同组织器官部位表达分析:利用qRT-PCR分析检测PpeMYB25基因在‘秋蜜红’桃不同器官的表达量,结果显示PpeMYB25基因在‘秋蜜红’的幼叶、茎、花、果实中都表达。其中PpeMYB25在花相对表达量最高,其次是果实较高,叶和茎二者的表达较低。 3、构建过量载体和PpeMYB25基因功能验证:成功构建了35S∷PpeMYB25过量表达载体,利用农杆菌介导的转化法侵染野生型拟南芥和突变体拟南芥,对转基因拟南芥表型观察,过表达PpeMYB25植株的叶片、茎表皮毛增多,突变体(CS242701)恢复部分茸毛表型。