苹果基因组学辅助育种的参考群体

（2020.11.4 园艺研究）

苹果作为最具经济价值的大众水果，距今已有2000多年的栽培历史，最初主要分布在欧洲、中亚西亚和中国的新疆，近百年来，经过各地的引种，世界五大洲的温带地区先后有了苹果的栽培。优良的品种是影响苹果产业发展的核心要素，因此，苹果育种研究是苹果生产中最基本、最重要的环节。欧洲苹果广泛的遗传变异赋予了栽培品种丰富的遗传多样性。但只有一小部分栽培种可用于商业生产。尽管世界范围内正在执行的育种项目致力于创造新的栽培品种来应对变化的气候环境并满足不同消费者的需求，但是现有育种材料优质基因池稀缺的问题使得这些目标难以实现。

由于筛选优良品种对时间和空间的特殊要求，苹果育种是一个周期长、花费高的过程。基因组辅助育种利用基因组和表型信息来提高育种任务中的选择效率，并且不同环境下的表型的测量可以促进育种手段在多种气候条件下的应用。

近日，Horticulture Research在线发表了瑞士农业科学研究所题为The apple REFPOP—a reference population for genomics-assisted breeding in apple的研究論文。本研究介绍了一个苹果参考种群：the apple REFPOP，这个种群由种植在6个欧洲国家的534个基因型个体组成，可以加快苹果育种。该种群由269个亲本和来自于27个父母本组合的265个子代所构成，分别代表了栽培种苹果和当前欧洲育种材料的多样性。两个不同密度的SNP芯片的组合输出产生了303，239个SNP的高密度全基因组数据集，芯片数据使用的基因型填充的方法增加密度，填充准确度达到0.95。基于基因型数据，该种群连锁不平衡程度较低，群体结构简单。

本研究测量了成花起始和收获时间这两个已被充分研究的重要园艺物候性状，研究发现在几个先前确定的基因组区域内标记和性状的相关性，并且成花起始和收获时间的最大预测能力分别为0.57和0.75。随着SNP密度降低，重要的标记和性状相关性变化依赖于性状结构。不考虑性状，10000 SNPs足以使基因组预测能力达到最大化。本研究证实了苹果REEPOP种群在基因组辅助育种，特别是利用相关种质的育种方案中的适用性，并强调在基因组学时代，沟通协调各国研究成果以定制苹果育种策略的优势。

该研究介绍了一个苹果参考群体：the apple REFPOP，整合了the apple REFPOP的高密度SNP标记数据集，并且在描述该群体特征时应用分子标记。此外，研究还证明了the apple REFPOP在分子育种中的适用性。