[发明专利]一种苹果果实“酯香型”性状鉴定的SNP分子标记、引物及其应用

说明书

本发明公开了一种苹果果实“酯香型”性状鉴定的SNP分子标记、引物及其应用，该分子标记为A↔G转换类型。依据该分子标记开发了扩增引物及SNP基因芯片，实现了苹果果实酯类挥发性成分性状的早期鉴定。本发明这一SNP分子标记和SNP基因芯片可以实现苹果酯类挥发性成分含量的快速、准确的鉴定，降低了苹果杂种苗选育的时间和经济成本。本发明为苹果风味品质分子标记辅助育种提供了标记资源，为利用基因工程手段培育优质新种质奠定了基础，具有重要的理论意义和实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种苹果果实“酯香型”性状鉴定的SNP（单核苷酸多态性）分子标记及其引物，还涉及一种SNP芯片及快速鉴定苹果果实“酯香型”的方法，属于作物遗传育种技术领域。

背景技术

品质育种是世界苹果育种的主旋律，新品种选育的首要目标是具有优良的果实品质。果实品质的组成主要包括果面外观、果实风味、果肉质地和营养成分等方面，其中果实风味由甜酸味感和香味嗅感构成，而浓郁的果实香味嗅感与良好的果实外观是决定消费者选购果品的直接因素。决定苹果成熟果实香味嗅感的成分非常复杂，大约包含350种挥发性成分，这些成分中的呈香成分主要为低分子酯类，如乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、己酸酯、丁醇酯、戊醇酯、己醇酯类等，以及少数醇类、醛类与萜烯类化合物（Dixon and Hewett，2000；Song and Forney，2008）。在长期进化和人为选择过程中，不同品种间果实的挥发性嗅感成分其种类和含量具有明显的基因型差异，如‘元帅系’、‘嘎啦’、‘富士’、‘金冠’等果香味浓郁的品种果实中2-甲基乙酸丁酯、乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等酯类成分含量较高，具有典型的“酯香型”或“果香型”的香味，而‘澳洲青苹’、‘国光’等2-甲基-1-丁醇、1-己醇、己醛、（E）-2-己烯醛等醇、醛类成分含量较高，果实“青草香味”较强，而“果香味”较淡（Matich 等，1996；Mehinagic 等，2006；Rowan 等，2009）。苹果的果实中一般含有若干种直链或支链酯类挥发性成分，其中直链酯类成分合成自脂氧合酶催化的脂肪酸代谢过程，而支链酯类成分则以异亮氨酸为前体进行合成（Rowan等，1996）。酯类成分合成的最后一步反应（辅酶A提供的酰基团转移至醇受体）均受醇酰基转移酶催化，而乙醇脱氢酶是果实醇、醛类成分代谢的关键酶。这些酶类的编码基因是调控苹果果实挥发性成分种类和含量的关键基因。

苹果果实品种间的嗅感香味的差异，即挥发性嗅感成分的不同受基因型决定，这种特性为通过遗传方法改良果实风味品质这一性状提供了可能。传统育种中，针对杂种后代果实性状的评价只能在后代株系大量结果后进行，而对于后代果实风味的直接评价工作量将十分巨大，不利于有针对性的选育出符合消费者喜好的“酯香型”鲜食品种。并且，对于苹果这种多年生木本作物，由于其童期长（一般3~7年），个体大，占地多，管理费力费工，因此在育种实践中存在周期过长、成本过高的难题，而通过合适的分子标记在早期即可对杂种后代进行筛选，提前淘汰不具有目的性状的个体，而保留符合育种目标的个体，这种分子辅助技术可以有效提高育种效率，开发连锁分子标记是这一工作的前提。

目前随着植物基因组测序的发展，基于遗传图谱的数量性状定位研究技术方兴未艾，对于解析和开发关键表型背后的分子标记提供了一条新的研究途径。苹果实生后代果实品质性状的早期选择分子标记研究中，Longhi等（2013）鉴定了MdPG1SSR10kd与果实质地的密切关系，认为这是一个进行果实质地辅助选择的极有潜力的分子标记；Ma等（2016）通过遗传定位果实酸相关的QTL，鉴定到与苹果酸相关的2个SNP，可以作为苹果酸辅助选择的候选位点。Sun等（2014）鉴定到控制果实褐变的分子标记，包括CH02a10、Hi22f04、CH03b01等。目前，关于苹果果实酯香的相关分子标记尚未有相关的记载。

发明内容

针对筛选苹果“酯香型”果实新品种周期长的不足，本发明提供了一种苹果果实富含酯类成分基因型鉴定的SNP分子标记，以达到为“酯香型”苹果分子辅助育种提供标记的目的。