[发明专利]一种调控苹果果形和大小的基因及应用

说明书

本发明属于苹果分子遗传育种技术领域，公开了一种调控苹果果形和大小的基因及应用，所述调控苹果果形和大小的基因为MdERECTA基因，所述MdERECTA基因的gDNA序列如SEQ ID NO.1所示，cDNA序列如SEQ ID NO.2所示，氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。本发明通过对297份苹果种质成熟果实进行果实纵横径、果重和果形指数进行测定，丰富苹果品质种质资源库；通过对果实大小变异丰富的自然群体进行GWAS分析，鉴定果实大小调控的关键基因MdERECTA；通过对MdERECTA基因的功能研究有助于了解苹果果实果形和大小的进化规律和调控机制，对研究高品质苹果选育具有重要意义。

技术领域

本发明属于苹果分子遗传育种技术领域，尤其涉及一种调控苹果果形和大小的基因及应用。

背景技术

目前，苹果作为我国园艺作物中重要的果树之一，苹果果实的形状和大小往往是消费者评价苹果品质最重要的参数之一。同时，根据水果的分级标准，畸形果往往会被淘汰，所以果实外观品质问题制约着我国许多产业地区苹果质量，培育果实个头大、形状好的果实是目前产业中急需的。苹果在我国分布范围广泛，资源极其丰富，在果实形状、大小、色泽等方面表现出极为丰富的遗传多样性。但是苹果果实形状和大小会受到很多因素的影响，进而影响苹果产量。

苹果果实的果形和果重都属于多基因控制的数量性状。

杂交后代的果形指数接近于双亲果形指数的平均值，但是会受到温度、水分、光照、位置等环境因素的影响。如苹果花后气温降低，会导致果实变长，果形指数变大。生产上使用赤霉素和细胞分裂素按一定比例混合的拉长剂能有效提高果实果形指数。Sun等利用红玉和金冠的杂交F1代进行QTL(Mapping Quantitative Trait Loci)定位和集群分离分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)分析，确定了5个与果形指数相连锁的分子标记，分别位于红玉的LG11，LG12，LG13和金冠的LG10上，其中红玉的LG11上存在两个主基因位点。常源升则进一步利用SSR和SNP技术对该F1群代进行QTL分析，并确定了果形指数相关基因14个。

果实重量可以作为衡量果实大小的指标。刘志等对富士的12种杂交组合后代果实单果重进行统计发现，12个杂交组合的平均单果重都低于亲本中值。皇家嘎啦和藤牧一号的杂交后代果实单果重同样呈现多基因控制的数量性状遗传，但是杂种后代果实单果重表现出向大果型方向遗传的趋势，表明可能存在加性效应与非加性效应。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：相对于模式植物或者一二年生植物，多年生果树的果实形状和大小的研究和报道较少，主要原因在于果树杂合程度高，研究周期长，并且易受到环境等众多因素影响。此外，材料的匮乏也限制了苹果果实大小和形状相关调控基因的挖掘。因此，亟需寻找一种快速有效确定果实果形和大小相关基因的方法。

解决以上问题及缺陷的难度为：苹果属于多年生果树，并且高度杂合，常规的遗传育种技术生产周期极长，并且不一定能够获得预期的目标性状，从而有浪费人力物力的可能。

解决以上问题及缺陷的意义为：通过对大量的苹果种质资源进行调查研究并进行全基因组测序，能够快速确定果实性状相关的基因，进而针对相关基因进行研究，从而大大缩短分子遗产育种的周期，并且为以后苹果其他性状的研究提供了理论依据和研究基础。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种调控苹果果形和大小的基因及应用。

本发明是这样实现的，一种调控苹果果形和大小的基因，所述调控苹果果形和大小的基因为MdERECTA基因，所述MdERECTA基因的cDNA序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述的调控苹果果形和大小的基因的利用全基因组关联分析鉴定果实大小和性状相关基因的方法，所述利用全基因组关联分析鉴定果实大小和性状相关基因的方法，包括：