文 | 清墨史纪
编辑 | 清墨史纪
<<——【·前言·】——>>
枸杞俗称枸杞或黄杨，这些是落叶木本多年生灌木，可长到4m高，广泛分布于东亚、东南亚和欧洲的温暖和亚热带气候下。
它以新鲜和干燥的形式使用，而干根树皮和果实在医药工业中也具有功能重要性，特别是中药。
枸杞因其众多的健康益处而受到赞赏，因为它可以增加眼睛视力，抑制癌细胞的生长，抗疲劳，抗衰老，增强新陈代谢并最终改善免疫系统。
在生理上，这些植物的果实含有许多具有功能特征的化合物，如维生素C，类胡萝卜素，类黄酮和多糖。
宁夏作为“道地”产区枸杞，在中国享有广泛声誉。不知何故，由于最近的市场需求，枸杞种植区已经扩展到不同气候带的新区域，覆盖从82°E和115°E到30oN和45oN。
特别是，L.barbarumL.的种植主要扩展到半干旱气候温带大陆，宁夏、甘肃、内蒙古、高原大陆，青海和大陆性干旱气候，新疆，而L.明显局限于湖北等温带季风气候。
一、控制果实大小的因素
结果表明，果实重量控制位点，fw2.2，fas和lc通过增加心皮数量来调节果实大小，这在驯化过程中显著影响番茄和其他茄科作物的产量种植面积。
玉米中的fw2.2直系同源物作为细胞数调节基因可能会增加优势的活力和产量。结果显示，果实大小性状对产量成分有实质性贡献。
先前在种间番茄种群中的遗传图谱和QTL研究显示，果重位点fw1.1，fw2.2，fw3.1，fw3.2和fw11.3各贡献超过20%的表型变异。
其中一些有效的QTL，fw2.2，fw3.2和fw11，负责果实重量变化已经在个体研究中克隆，番茄果实形状涉及关键QTL。
例如，Fasciated和lc两个重要的数量性状位点协同促进番茄的腔数增强并共同触发番茄果实大小。相对而言，枸杞果实因其鲜红、口感甜、经济效益高而受到高度重视。
果实为2或3个腔室，肉质，多汁，每个果实很少或最多15个种子。枸杞和中华枸杞的果实大小差异显著;ZKLC1果实的大小约为2.5厘米，而中华枸杞的果实为1.2厘米。
目前枸杞的种质资源和品种在农艺特征上多种多样，特别是长圆形或狭长的叶子和果实大小圆形至长圆形。
我们从茄科家族的先前类似研究中了解到，番茄，辣椒，马铃薯和茄子在开发基于分子标记的高密度连锁图谱，及定性和定量属性图谱方面，为常规和分子遗传学研究做出广泛贡献。
枸杞是茄科中一种密切相关的枸杞物种，已被用于传统的遗传方法，包括杂交发育、定性和定量性状研究。
到目前为止，除了最近的一份报告外，枸杞在果实遗传方面和质量参数育种方面的探索较少。
使用基因组DNA和单核苷酸多态性标记建立的高密度遗传图谱的可访问性，探索了枸杞中QTL定位。
基因标记和候选位点分离以及与其他茄科物种的比较定位研究的众多机会，此外，在一些报告中已经确定了直系同源位点或基因的存在。
因此，我们认为枸杞可以解释遗传身份的类似趋势，或者代表一组新的候选基因。用于未来基于地图的克隆的果实大小。
然而，枸杞产业中更大的果实品种是一个主要的育种目标，将是进一步扩大市场和增加产量的突破口。枸杞的分子育种和标记辅助选择方法尚未尝试。
而且，它是一种多年生乔木植物，从发芽到开花的时间很长。由于密集的劳动力、成本和时间效率低下，传统的育种策略受到限制，阻碍了枸杞的品种改良。
二、QTL对枸杞的植物生长发育的影响
在下一代测序技术的快速发展下，高分辨率基因图谱和单核苷酸多态性标记为QTL图谱和MAS提供了经济实惠的工具。
在多年生水果作物中，基于F的遗传图谱1群体为定位商业性状与DNA标记之间的联系提供了可靠的来源。
高度杂合映射群体可以通过种间杂交成功开发，并且1在伪试验杂交方法下确定的个体广泛适用于多年生乔木和森林草本。
QTL分析在8年数据集中确定了2个针对光合性状的重要位点，重要的是，QTL与净光合速率相关和气孔导度对枸杞的植物生长发育至关重要。
SLAF-seq是一种用于大规模SNP发现的高通量还原表示测序策略，由于具有许多优点，在不同的作物植物中得到实践，包括辣椒，玉米，核桃，花椰菜，茄子和丹参。
此外，SLAF-seq广泛应用于不同木本多年生乔木植物，并基于F高效生成遗传图谱1人口。Zhao等人通过SLAF-seq报道了基于枸杞SNP的遗传图谱。
其中包含6733个SNP，总长度为1702.45cM，平均标记间距离为0.31cM。此外，QTL分析显示55个QTL。
三、高密度连锁图谱和QTL之间的联系
因此，本研究利用305F建立高分辨率联动图，执行SLAF-seq技术。1种间种群个体来源于L.chinense Mill。
遗传图谱的平均测序深度在女性父母中为111.85倍，在男性父母中为168.72倍，在F中为35.80倍1个体，占比先前报道的更深，这确保了沿遗传图谱标记的准确性。
值得注意的是，QTL图谱分析确定了42个重要的基因组区域或潜在的分子标记，这些区域或潜在的分子标记与相应的果实大小相关性状密切相关。
本研究确定的高密度连锁图谱和有前景的QTL是标记辅助育种的先决条件，并为分离枸杞果实和叶片相关商业性状的潜在候选基因提供了可能的基础。
四、基于SLAF的高密度测绘
本研究基于F1使用SLAF-seq策略从2种不同种类的枸杞中提取种群，被证明是发现大量SNP和大规模基因分型的一种极具成本效益的技术。
SLAF-seq已被用于许多不同的作物物种，甚至那些没有参考基因组的作物物种。Gong等人，报告了第一个使用种内F的枸杞高密度遗传图谱1在ddRAD-seq下的人口。
而目前使用SLAF-seq进行遗传图谱的永久报告将进一步加强枸杞的技术并提高对枸杞分子遗传学的理解。然而，SLAF-seq方法很少用于枸杞中构建用于QTL分析的遗传图谱。
相比之下，以前的基于GBS的方法由于技术和程序的复杂性、成本不可行性以及缺乏预先设计的方案和深度排序来确保准确性和效率而存在局限性。
随后，SLAF测序利用了基于双条形码系统的高通量、经济高效的深度测序技术，伴随更大的群体和大规模SNP、InDel检测和基因分型的预先设计策略。
我们沿着组装良好的参考基因组序列为基础设计了一个方案，由于枸杞基因组不可用，我们探索了枸杞的遗传和DNA含量细节。
选择胡椒作为参考基因组进行测序，保证标记生产的均匀性、密度和效率。在先导实验中，选择RsaI和HinCII限制性内切酶并切除片段进行测序。
通过选择水稻基因组作为对照，以确保可靠性和有效性，从而评估SLAF文库。根据Sun等人，推荐的质量分数不应低于Q30。
并且SLAF-seq定义的管道中每个人的最小测序深度应为6倍。我们的数据集包含3021.32Mb的配对端读取，并获得了95.04%的Q30分数。
过滤后共获得高质量的SLAF标记，所有表现出的突出特征都代表了标记物的准确性、高通量、在可行成本下的效率，支持进一步使用SLAF测序技术对枸杞。
五、枸杞高密度遗传图谱
在建立成功的SLAF库并生成高质量标记之后。在遗传图谱中的3495个SLAF标记中，只有5669个SLAF与使用HighMap软件的15，810个SNP正确整合。
枸杞1649个连锁组的最终遗传距离为03.12cM，平均标记间隔为0.47cM。与以前的类似研究相比，连锁图充分饱和，最小平均标记间隔为0.47cM，范围为0.48-0.95cM。
与先前报道的地图相比，当前的连锁图谱积累了15，810个具有突出属性的SNPs，从而发挥了更大的潜力。枸杞因其经济重要性及其作为中医的历史用途而广受欢迎。
因此，枸杞的分子育种和遗传学方面仍需展开。在目前的研究中，305F1选择个体进行高分辨率策略，但大量个体可以带来更高的重组事件，并加速精细QTL定位的准确性。
遗传图谱的可靠性由单倍型图谱、热图、最大间隙、平均间隙<=5、图谱上个体的完整性和分离失真决定。
为每个连接组生成的单倍型图和热图显示，SLAF在所有12个LG上以规则方式分布并正确排序。此外，除LG10和6外，相邻标记的成对重组率显著降低。
最大差距和平均差距<=5大于先前的研究，LG1、4和7的标记密度不同，最大间隙大于10cM>。可能，低标记密度区域描绘了枸杞基因组的强纯合区域。
Ollitrault等人观察到了类似的趋势。相比之下，高密度标记区域描绘了染色体上的着丝粒位置，从而贡献了更大的物理距离，导致较小的遗传距离。
基因图谱上个体的完整性为99.03%，反映了图谱的真实高质量和一致性。同时，在LG18和0中仅观察到34个分离失真标记，显著低于先前报道。
标记物之间的分离扭曲可能归因于父母与配子或合子选择的远距离关系，目前更新的高质量和高密度遗传图谱比早期研究设计准确且饱和度极高。
我们声称该连锁图谱精确且具有高通量，这将为经济上重要的药用树，植物的分子生物学提供见解，并为QTL定位和候选基因鉴定提供坚实的基础。
特别是枸杞果相关性状的果实大小相关性状，此外，它将确保成为比较基因组研究的重要来源，并有助于组装枸杞的参考基因组。
六、结论
枸杞是一种果实木本植物，因其广泛的药用和营养优势而作为超级食品而广受欢迎。果实大小相关属性对于评估小果枸杞和植物结构非常重要。
驯化性状在作物植物中受到定量调控，但很少有研究尝试与果实性状对应的基因组区域，我们使用特定位点扩增片段测序的枸杞高分辨率连锁图谱的发现。
可能为没有参考基因组序列的物种的从头SNPs检测和高密度遗传图谱构建灌输一种强大且更精确的技术。
共使用3495个高质量的SLAF标记来构建遗传图谱，使用来自F的305个个体1种间人群。
值得注意的是，果实重量、果长、果实直径、单果种子数和叶片相关性状QTL在地图上共享相似的位置。
特别是果长QTL与LG10上具有紧密链接标记的叶片大小相关稳定QTL共定位。我们可以推测，这些有前途的QTL具有控制几个性状的多效性或连锁关系。
本研究结果将为枸杞的定位克隆和标记辅助育种奠定坚实的基础。此外，我们之前关于使用种内种群的野竹枸杞高密度遗传图谱的报告结果。
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