杜海東，游 茜，李毅豐，毛秀杰，張 寧，王 帥

(河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院，河北 秦皇島，066600)

番茄(SolanumlycopersicumL.)是研究植物遺傳學(xué)、分類學(xué)、生理學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的重要實(shí)驗(yàn)材料。現(xiàn)階段番茄育種目標(biāo)主要集中在：增產(chǎn)量、提品質(zhì)、多抗性、促早熟等[1]。但傳統(tǒng)育種技術(shù)對(duì)土地面積需求較大、容易受外界環(huán)境條件影響、育種效率低、周期長(zhǎng)；而分子標(biāo)記輔助選擇(Molecular Marker Assisted Selection，MAS)育種可以在分子水平上直接反應(yīng)遺傳本質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，快速、準(zhǔn)確地篩選出目標(biāo)性狀，縮短育種時(shí)間，加快種質(zhì)資源創(chuàng)新進(jìn)程。分子標(biāo)記輔助選擇育種將會(huì)成為現(xiàn)代作物遺傳育種的主要潮流，而獲得與目的基因緊密連鎖的分子標(biāo)記是分子標(biāo)記輔助選擇育種的重要基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要手段便是構(gòu)建高密度遺傳圖譜[2]。

遺傳圖譜是依據(jù)染色體交換與重組，以多態(tài)性的遺傳標(biāo)記為“路標(biāo)”，以標(biāo)記間重組率為“圖距”，確定不同多態(tài)性標(biāo)記位點(diǎn)在每條連鎖群上排列順序和遺傳距離的線性連鎖圖譜[3，4]。高密度、高分辨率遺傳圖譜的構(gòu)建是進(jìn)行基因定位、基因克隆、基因結(jié)構(gòu)與功能研究和標(biāo)記輔助選擇育種的前提。

構(gòu)建遺傳圖譜包括：(1)選擇用于建立作圖群體的親本組合；(2)構(gòu)建研究所需的暫時(shí)或永久性作圖群體；(3)選擇合適的對(duì)群體基因型進(jìn)行鑒定的多態(tài)性分子標(biāo)記；(4)對(duì)標(biāo)記基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行連鎖分析，應(yīng)用作圖軟件繪制遺傳圖譜[5]。

1 番茄遺傳圖譜的研究

1.1 基于AFLP，RAPD，SSR，RFLP等分子標(biāo)記的遺傳圖譜

早在1926～1931年間，MacArthur開始繪制番茄遺傳圖譜，但只鎖定了20個(gè)基因的近似位置。20世紀(jì)80年代初，Rick以同工酶為標(biāo)記繪制了番茄經(jīng)典遺傳圖譜，鑒定出300多個(gè)遺傳標(biāo)記，但都是基于形態(tài)、細(xì)胞等標(biāo)記所構(gòu)建的遺傳圖譜，標(biāo)記數(shù)量少、多態(tài)性低、極大限制了其應(yīng)用。

Tanksley等[6]以普通栽培番茄VF36-Tm2a和潘娜麗番茄LA716為親本，通過(guò)雜交獲得的67株F2群體，以RFLP標(biāo)記技術(shù)為主，使用軟件繪制了番茄第一張總長(zhǎng)1 276 cM，含有1 030個(gè)遺傳標(biāo)記，標(biāo)記間平均距離1.2 cM，覆蓋12個(gè)連鎖群組成的高密度遺傳圖譜。該圖譜與之前所構(gòu)建的經(jīng)典圖譜相比：圖距縮小，標(biāo)記密度顯著提升，同時(shí)也帶動(dòng)更多遺傳圖譜的研究如雨后春筍般地在全世界范圍內(nèi)開展起來(lái)。

Grandillo等[7]以優(yōu)良加工品系(CV'M82-1-7')和近緣野生種(LA1589)雜交后代BC1群體(257株)，將120個(gè)標(biāo)記(115個(gè)RFLP，3個(gè)RAPD和2個(gè)形態(tài)標(biāo)記)定位于總長(zhǎng)1 279 cM，標(biāo)記間平均距離為10.7 cM的遺傳圖譜。Foolad等[8]以鹽敏性番茄UCT5和耐鹽性番茄LA716為研究材料，利用RAPD標(biāo)記構(gòu)建了包括53個(gè)RAPD標(biāo)記的遺傳圖譜。Fulton等[9]基于LA925和LA716雜交獲得的80株F2代群體建立了一張名為“Tomato-EXPEN2000”的遺傳圖譜，包括1 342個(gè)RFLP，1 070個(gè)CAPS，19個(gè)SNP和155個(gè)SSR標(biāo)記，較好地覆蓋了番茄的12條染色體。該圖譜還包括基于ESTs數(shù)據(jù)庫(kù)和擬南芥全基因組比較的COS標(biāo)記，比較了番茄與擬南芥基因組的同線性關(guān)系。Liu等[10]采用SSR標(biāo)記方法以栽培番茄XF98-7與野生醋栗番茄LA2184進(jìn)行雜交，對(duì)一個(gè)單株的F3中選出143個(gè)單株構(gòu)建了一張長(zhǎng)度為808.4 cM，平均長(zhǎng)度7.22 cM，含有112個(gè)標(biāo)記的遺傳圖譜。

1.2 基于高通量測(cè)序技術(shù)的遺傳圖譜

隨著高通量測(cè)序技術(shù)快速發(fā)展，在遺傳圖譜構(gòu)建中充分展現(xiàn)了成本低、速度快、高通量、開發(fā)的標(biāo)記分布廣、密度大、多態(tài)性高等特點(diǎn)，以及2012年番茄‘Heinz 1706’基因組的數(shù)據(jù)公布，極大地促進(jìn)了番茄在許多領(lǐng)域的研究發(fā)展。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、全基因組重測(cè)序、簡(jiǎn)化基因組測(cè)序等技術(shù)發(fā)掘分子標(biāo)記為構(gòu)建高密度遺傳圖譜提供了新思路、新方法[11]。

Sim等[12]以426份番茄材料通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序開發(fā)了8 784個(gè)SNP位點(diǎn)，并利用其構(gòu)建了3個(gè)種間F2群體的高密度遺傳圖譜。Chen等[13]以番茄T3224(感病親本)與L3708(抗病親本)獲得的F2∶3為作圖群體，基于酶切簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)構(gòu)建了包含440個(gè)多態(tài)性標(biāo)記的遺傳圖譜，該圖譜覆蓋12個(gè)連鎖群，標(biāo)記平均間隔3.56 cM，并在L3708的2號(hào)染色體上鑒定出一個(gè)新的抗晚疫病QTL位點(diǎn)。Lin等[14，15]基于全球收集的360份番茄種質(zhì)資源進(jìn)行全基因組重測(cè)序，構(gòu)建了完整的遺傳變異圖譜，揭示了番茄果實(shí)由小變大的兩次進(jìn)化歷程、果皮顏色變異的關(guān)鍵位點(diǎn)和調(diào)控果實(shí)營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)的重要遺傳位點(diǎn)，為番茄的基因挖掘和分子育種奠定了基礎(chǔ)。

劉希艷[16]利用醋栗番茄(PI365967)和普通番茄(Moneymaker)為親本構(gòu)建含有211個(gè)株系的RIL群體，利用全基因組測(cè)序技術(shù)發(fā)掘到22 570個(gè)重組bin，選擇其中的1 800個(gè)bin，采用繪圖軟件繪制了一個(gè)總長(zhǎng)1 194.08 cM，平均圖距0.66 cM，包含了12個(gè)連鎖群的高密度遺傳圖譜。Gonda等[17]基于簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)對(duì)栽培品種NCEBR-1和野生番茄LA2093雜交獲得的包含148個(gè)單株的RIL群體，構(gòu)建了基于bin高分辨率遺傳圖譜。該圖譜包含了在12條染色體上的2 869個(gè)bin，全長(zhǎng)超過(guò)1 362 cM，標(biāo)記間平均間隔距離僅為0.48 cM，并利用該圖譜對(duì)RIL群體中兩個(gè)果實(shí)品質(zhì)性狀(果實(shí)質(zhì)量和番茄紅素含量)的QTL進(jìn)行了驗(yàn)證和優(yōu)化。Wen等[18]以熱敏感番茄LA1698和耐熱番茄LA2093構(gòu)建的200株F2群體進(jìn)行繪制遺傳圖譜，該圖譜全長(zhǎng)1 503.82 cM，平均距離10.98 cM，包含12個(gè)連鎖群的137個(gè)位點(diǎn)。

2 番茄重要性狀基因定位研究

利用遺傳圖譜對(duì)一個(gè)或多個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行基因定位，可以快速、有效地確定控制該性狀的基因位點(diǎn)在染色體上的具體位置及基因間的相互作用，為基因克隆奠定基礎(chǔ)。

2.1 葉色相關(guān)性狀基因定位

葉片是綠色植物積累有機(jī)物的場(chǎng)所，貫穿植株整個(gè)生命周期，對(duì)植株的生長(zhǎng)發(fā)育具有不可或缺的作用，而葉片顏色的變化不僅決定地上部的外觀，而且通過(guò)改變光吸收來(lái)影響光合效率，而光吸收反過(guò)來(lái)又可以影響作物的產(chǎn)量[19，20]。

目前，關(guān)于番茄葉色突變基因定位研究已有很多研究報(bào)道，宋麗華[21]通過(guò)構(gòu)建近等基因系群體，利用CAPS和InDel標(biāo)記對(duì)黃葉基因nv進(jìn)行定位，nv基因被定位于9號(hào)染色體InD-09-4-1和HP63/64兩標(biāo)記之間，物理距離為51 Mb，并結(jié)合基因組重測(cè)序分析技術(shù)，篩選出12個(gè)候選基因。郭麗杰[22]發(fā)現(xiàn)一株雜色葉突變體，該突變體在30 d左右苗齡期開始逐步發(fā)生葉色變化，后期葉片出現(xiàn)部分白色斑駁，隨著秧苗的生長(zhǎng)具有白色斑駁的葉片增多，秧苗后期長(zhǎng)勢(shì)弱，直至死亡。通過(guò)普通栽培番茄與突變體構(gòu)建F2代遺傳分離群體，利用CAPS和InDel標(biāo)記技術(shù)對(duì)突變體vg基因進(jìn)行精細(xì)定位，鑒定出目的基因位于7號(hào)染色體上S6027和Ba6040兩標(biāo)記間128 kb的區(qū)域內(nèi)。

2.2 果實(shí)相關(guān)性狀基因定位

2.2.1果實(shí)質(zhì)量與形態(tài) 番茄果實(shí)質(zhì)量的變化，一直是眾多學(xué)者研究的焦點(diǎn)。栽培番茄在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是通過(guò)野生番茄進(jìn)化而來(lái)，并經(jīng)歷了從南美地區(qū)到世界各地區(qū)的復(fù)雜遷移模式?？偟膩?lái)說(shuō)，栽培番茄的進(jìn)化可以被認(rèn)為有兩個(gè)階段：早期馴化階段和后期改良階段[23]。許多與番茄果實(shí)發(fā)育相關(guān)的遺傳和分子機(jī)制已被闡明，并且通過(guò)基因定位方法鑒定出近30多個(gè)控制果實(shí)質(zhì)量的QTL位點(diǎn)。然而，只有少數(shù)處于QTL位點(diǎn)內(nèi)的基因被克隆，如fw2.2，fw3.2，fw11.3，lc，fas。在這些被克隆的基因中，fw2.2和fw3.2是調(diào)控細(xì)胞分裂的必需基因，fw11.3在調(diào)控細(xì)胞大小中起著重要作用，而fas和lc則是通過(guò)改變心室數(shù)目來(lái)調(diào)控果實(shí)大小的變化。

Illa-Berenguer等[24]利用QTL-seq對(duì)番茄果實(shí)質(zhì)量變化的3個(gè)F2群體(12S139，12S141和12S143)進(jìn)行QTL定位。共檢測(cè)到3個(gè)控制果重的QTL位點(diǎn)(fw1.1，fw3.3，fw11.2)，其中fw11.2被精細(xì)定位到第11號(hào)染色體上的一個(gè)750 kb的區(qū)域內(nèi)。該區(qū)域包含66個(gè)候選基因，編碼一系列蛋白，如DNA-RNA結(jié)合蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、酶和許多功能未知的蛋白質(zhì)。Qi等[25]鑒定并克隆到一個(gè)新的控制番茄果實(shí)質(zhì)量的基因(CSR)，該基因編碼一個(gè)未知的蛋白，CSR發(fā)生變異后會(huì)導(dǎo)致番茄果皮細(xì)胞增大，果實(shí)質(zhì)量增加，果肉豐滿多汁。這項(xiàng)研究結(jié)果不僅揭示了番茄人工馴化的分子機(jī)制，還為番茄果實(shí)大小的遺傳改良提供了新思路。Li等[26]采用全基因組關(guān)聯(lián)法對(duì)288份番茄材料進(jìn)行果實(shí)質(zhì)量性狀的關(guān)聯(lián)分析，鑒定到GRAS2基因在調(diào)控果實(shí)質(zhì)量性狀中發(fā)揮關(guān)鍵作用。通過(guò)RNA干擾技術(shù)發(fā)現(xiàn)，GRAS2在番茄果實(shí)發(fā)育初期表達(dá)活躍，尤其在胚珠部位表現(xiàn)更為明顯。而抑制GRAS2表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株，則表現(xiàn)為果實(shí)發(fā)育受阻，果重降低、單果種子數(shù)目減少、花器官變小等性狀，這為后續(xù)研究胚珠與果實(shí)發(fā)育的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。

Fernando等[27]利用高通量測(cè)序和CRISPR/Cas9基因編輯方法，識(shí)別到一個(gè)決定番茄果實(shí)質(zhì)量的基因開關(guān)(ENO)，它是一種調(diào)節(jié)花分生組織活性的AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子。遺傳分析表明，在栽培番茄的馴化過(guò)程中，ENO與子房數(shù)(編碼WUS)和束狀(編碼CLV3)基因座的突變具有協(xié)同效應(yīng)，這兩個(gè)基因座是果實(shí)質(zhì)量進(jìn)化的兩個(gè)中心因子。在馴化過(guò)程中，ENO啟動(dòng)子的順式調(diào)節(jié)突變是正向選擇的靶點(diǎn)，為番茄果實(shí)質(zhì)量的顯著增加奠定了基礎(chǔ)。

蔬菜的果實(shí)形態(tài)是作物多樣化或改良過(guò)程中的另一個(gè)重要性狀，它不僅能滿足人們的好奇心，而且還可以區(qū)分不同作物品種。在番茄中，大而圓的果實(shí)在商場(chǎng)中很受歡迎，而細(xì)長(zhǎng)或塊狀的果實(shí)則受到加工業(yè)的青睞。

迄今為止，已在番茄中確定出多個(gè)控制果實(shí)形狀的基因，其中包括長(zhǎng)果形、束狀形和圓形等，果形主要受sun，ovate，sov1，fs8.1，fas和ovate等6個(gè)基因座所控制，而sun，ovate和sov1基因已經(jīng)被克隆。

Xu等[28]認(rèn)為SlCLV3(Solyc11g071380)基因是fas位點(diǎn)的基礎(chǔ)，其突變被證明是由于在SlCLV3基因上游有一個(gè)294 kb片段發(fā)生倒位致使SlCLV3發(fā)生弱表達(dá)引起的。番茄CLV3基因編碼擬南芥CLV3的一個(gè)同源基因，它可以與受體激酶CLV1結(jié)合。當(dāng)CLV3與CLV1相結(jié)合，CLV1會(huì)抑制WUS的表達(dá)并減少細(xì)胞過(guò)度增殖；同時(shí)，WUS的表達(dá)可以促進(jìn)CLV3的轉(zhuǎn)錄。因此，fas，CLV3的低表達(dá)導(dǎo)致WUS的過(guò)度表達(dá)，從而增加了子房數(shù)量，最終產(chǎn)生了一個(gè)束狀的番茄果實(shí)。Sun等[29]對(duì)控制番茄果實(shí)細(xì)長(zhǎng)形狀的主要QTL-fs8.1進(jìn)行精細(xì)定位，將fs8.1定位于第8號(hào)染色體長(zhǎng)臂的3.03 Mb區(qū)間，并在fs8.1區(qū)域發(fā)現(xiàn)122個(gè)基因，其中存在6個(gè)差異表達(dá)基因。后期通過(guò)基因組序列分析，確定了12個(gè)候選基因作為fs8.1的基礎(chǔ)。Wu等[30]通過(guò)克隆、蛋白互作和基因組編輯等技術(shù)，克隆到一個(gè)位于sov1基因座內(nèi)的新基因—OFP20，并認(rèn)為sov1可能是OFP20上游調(diào)控區(qū)發(fā)生31 kb缺失，致使該基因降低表達(dá)豐度，從而導(dǎo)致果實(shí)伸長(zhǎng)。

2.2.2果實(shí)品質(zhì) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，消費(fèi)者對(duì)果實(shí)品質(zhì)特別是果實(shí)風(fēng)味的要求日益提高，糖類和酸類物質(zhì)在植物界中廣泛存在，在品質(zhì)形成方面發(fā)揮著重要作用。

王紹會(huì)[31]利用野生番茄(LA0317)和普通栽培番茄(9706)為親本的后代群體BC2S7和BC2S8，對(duì)果實(shí)中可溶性固形物含量進(jìn)行了定位分析。結(jié)果表明：在這兩個(gè)群體中共被定位到9個(gè)QTL位點(diǎn)，可解釋大約10%的表型變異率。其中qssc-9-1與Brix9-2-5的位置完全相符，同屬于一個(gè)位點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)該基因來(lái)源于S.galapagense。趙建濤[32]以174份番茄種質(zhì)為材料，對(duì)果實(shí)中含有的主要糖酸組成成分進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，共鑒定出139個(gè)顯著關(guān)聯(lián)位點(diǎn)，其中與檸檬酸顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)有38個(gè)；與蘋果酸顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)共有5個(gè)；與脯氨酸顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)有4個(gè)；與葡萄糖酸顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)只有1個(gè)；與琥珀酸顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)有20個(gè)，對(duì)番茄的品質(zhì)育種具有重要參考價(jià)值。

Ye等[33]基于代謝產(chǎn)物的全基因組關(guān)聯(lián)、連鎖圖譜和基因功能研究相結(jié)合，定位到TFM6是調(diào)控番茄果實(shí)蘋果酸積累的主要QTL，其編碼一個(gè)鋁激活蘋果酸運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白ALMT9，該基因位于細(xì)胞膜內(nèi)。通過(guò)進(jìn)一步研究表明，ALMT9啟動(dòng)子區(qū)的一個(gè)3-bp Indel與蘋果酸含量完全連鎖。而該Indel破壞了ALMT9啟動(dòng)子中的W-box元件結(jié)合位點(diǎn)，該位點(diǎn)阻止了WRKY轉(zhuǎn)錄抑制因子WRKY42的結(jié)合，從而減輕了ALMT9表達(dá)的抑制，促進(jìn)了蘋果酸的大量積累。此外，鋁處理后，液泡膜局部ALMT9的表達(dá)豐度增加，從而提高蘋果酸轉(zhuǎn)運(yùn)和增強(qiáng)對(duì)鋁的抗性。此項(xiàng)研究首次揭示了ALMT基因在番茄品質(zhì)形成和抗性方面的雙重作用，ALMT9可能是番茄馴化和改良過(guò)程中的關(guān)鍵基因，為改善番茄風(fēng)味品質(zhì)和抗性方面的研究提供了基礎(chǔ)，具有重要的科學(xué)意義。Wang等[34]通過(guò)3個(gè)櫻桃番茄品種發(fā)現(xiàn)了SLMYB12基因的表達(dá)與黃酮醇的合成高度相關(guān)，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)驗(yàn)證了SLMYB12基因發(fā)生超表達(dá)后，黃酮醇含量顯著增加。因此，認(rèn)為SLMYB12基因在櫻桃番茄中黃酮醇的合成途徑起著正向調(diào)控作用。

2.3 抗病相關(guān)性狀基因定位

番茄黃化曲葉病毒(TYLCV)屬于DNA雙生病毒，對(duì)許多重要作物造成嚴(yán)重危害。被其侵染后會(huì)導(dǎo)致葉片生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、異常，包括葉緣卷曲、葉面積縮小、葉片黃化脫落等[35]。目前關(guān)于TYLCV的抗性基因已經(jīng)被報(bào)道，包括Ty-1，Ty-2，Ty-3，Ty-4和Ty-5。了解TYLCV及其相關(guān)種的發(fā)病機(jī)制，有助于制定新的防控措施，解決病毒入侵和傳播的關(guān)鍵問題。

董淑芳[36]利用含有Ty-2基因的材料與易感材料構(gòu)建了1 320株F2代分離群體，對(duì)Ty-2基因進(jìn)行精細(xì)定位，并預(yù)測(cè)到了21個(gè)候選基因，其中Solyc11g069620.1含有NB-ARC類保守結(jié)構(gòu)域，重點(diǎn)將Solyc11g069620.1作為Ty-2的候選基因。Wang等[37]基于高抗TYLCV材料(AVTO1227)和高感TYLCV材料(Money maker)構(gòu)建F2和BC1群體用來(lái)評(píng)估抗病遺傳機(jī)制，并鑒定到一個(gè)與SlNACI連鎖的隱性抗病基因(Ty-5)。對(duì)子代的抗、感材料進(jìn)行BSA定位，在4號(hào)染色體2.22-3.19 Mb區(qū)間定位到TYLCV抗病基因。利用定位區(qū)間標(biāo)記將抗病基因進(jìn)行進(jìn)一步定位在Ty5-25～Ty5-29(14.5 kb)標(biāo)記之間，且該區(qū)間只有1個(gè)pelota基因，因此將該基因作為Ty-5的候選基因。

番茄葉霉病是一種危害植株的葉、莖、果實(shí)的病害，由活體營(yíng)養(yǎng)菌(Cladosporium fulvum，C.fulvum)引起的病害，在溫室、大棚等保護(hù)地栽培時(shí)經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重威脅著番茄的生產(chǎn)。番茄的Cf系列基因(Cf-2，Cf-4，Cf-5，Cf-9，Cf-10，Cf-12和Cf-19)是一類重要的葉霉病抗性基因，可與C.fulvumAvr基因相匹配，激活防御基因的表達(dá)。Cf-19基因在1980年被定位在2號(hào)染色體的長(zhǎng)臂上，之后對(duì)于該基因的研究一直處于停滯狀態(tài)，嚴(yán)重影響了Cf-19基因在育種中的應(yīng)用。Zhao等[38]利用含有Cf-19基因的抗葉霉病番茄品種CGN18423和易感病品種Money Maker分別構(gòu)建F1，F(xiàn)2和F3群體，通過(guò)各世代群體進(jìn)行抗病性鑒定，結(jié)果顯示含有Cf-19的抗病材料的抗病性是由顯性單基因所控制，遺傳模式符合孟德爾遺傳定律。通過(guò)SLAF-seq技術(shù)、基因功能注釋、分子標(biāo)記開發(fā)和表達(dá)模式驗(yàn)證等多種手段結(jié)合，將Cf-19基因定位1號(hào)染色體短臂的2.14 Mb區(qū)間內(nèi)，獲得了7個(gè)候選基因。根據(jù)熒光定量PCR分析結(jié)果，在全部7個(gè)候選基因中有2個(gè)Solyc01g005870.1.1和Solyc01g006550.2.1表現(xiàn)出與抗病應(yīng)答過(guò)程相關(guān)的表達(dá)模式。其中，Solyc01g006550.2.1位于Cf-4/Cf-9基因位點(diǎn)之上，為Cf-10的等位基因。Lui等[39]根據(jù)F1，F(xiàn)2與BC1F1抗病與感病材料的表型證明番茄葉霉病菌抗性受顯性單基因控制；通過(guò)對(duì)F2群體的抗/感病重測(cè)序，聯(lián)合運(yùn)用SNP-index與InDel-index的分析方法將Cf-10定位在Chr1上的3.29 Mb區(qū)間內(nèi)。并利用在此區(qū)間開發(fā)的KASP標(biāo)記進(jìn)行精細(xì)定位，將Cf-10的定位區(qū)間縮短到790 kb，其中只有1個(gè)候選基因Solyc01g007130.3，此基因注釋為1個(gè)含有LRR的受體蛋白激酶。最后通過(guò)RT-qPCR分析進(jìn)一步驗(yàn)證Solyc01g007130.3為Cf-10候選基因，為克隆Cf-10基因奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 其他農(nóng)藝性狀基因定位

Takisawa等[40]利用具有單性結(jié)實(shí)特性的番茄品種MPK-1與具有非單性結(jié)實(shí)的品種Micro-Tom構(gòu)建了F4群體，對(duì)Pat-k基因進(jìn)行精細(xì)定位。Pat-k被定位于1號(hào)染色體兩個(gè)標(biāo)記間的529 kb區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域包含60個(gè)候選基因。通過(guò)全基因組重測(cè)序和MPK-1基因組序列分析，確定了MPK-1中的SlAGL6基因是被一個(gè)反轉(zhuǎn)座子插入而失活，從而造成番茄發(fā)生單性結(jié)實(shí)。田小琴[41]利用F2群體構(gòu)建遺傳圖譜對(duì)番茄花序的間隔節(jié)位進(jìn)行定位研究，共發(fā)現(xiàn)了2個(gè)QTL(qN1SU-1-1和qN1SU-1-2)位點(diǎn)，2者的遺傳貢獻(xiàn)率可解釋45%的表型變異率。劉星雨[42]對(duì)番茄葉片夾角進(jìn)行定位研究，研究表明：番茄葉片夾角性狀是由2個(gè)主效QTL(LA1-1和LA1-2)位點(diǎn)所控制的，2者的遺傳貢獻(xiàn)率分別為18.7%和22.5%。并推測(cè)Solyc10g008620，Solyc10g008970，Solyc10g008990，Solyc10g009055可能是LA1-1的候選基因；Solyc10g054760可能是LA1-2的候選基因。Ye等[43]發(fā)現(xiàn)番茄莖稈的粗壯程度與果實(shí)大小之間存在顯著相關(guān)性，基于GWAS和基因功能分析等方法定位到1個(gè)控制番茄莖粗的主效QTL(SDR9)，該位點(diǎn)編碼1個(gè)激酶互作蛋白SD1。通過(guò)顯微鏡觀察，SD1主要在莖稈的形成層部位表達(dá)，它通過(guò)調(diào)控次生韌皮部細(xì)胞的大小和數(shù)量來(lái)正向調(diào)控番茄莖稈發(fā)育。

3 展 望

自2012年番茄全基因組序列公開發(fā)表以來(lái)，已被用于篩選、鑒定與果實(shí)發(fā)育和成熟過(guò)程相關(guān)的候選基因、番茄序列的數(shù)據(jù)庫(kù)和生物信息學(xué)研究，并作為其他茄科植物的參考基因組。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展，在全基因組水平上開發(fā)分子標(biāo)記以構(gòu)建高密度遺傳圖譜成為可能。為進(jìn)一步推動(dòng)番茄遺傳圖譜和基因定位的深入研究，建議在以下3方面加強(qiáng)工作：(1)構(gòu)建更高密度和標(biāo)記分布更均勻的遺傳圖譜，以滿足番茄分子遺傳研究的要求；(2)對(duì)番茄遺傳育種上具有重要價(jià)值的性狀基因進(jìn)行深入研究，促進(jìn)分子標(biāo)記輔助育種的發(fā)展；(3)對(duì)現(xiàn)有的番茄遺傳圖譜進(jìn)行整合，以提高番茄遺傳圖譜的通用性。通過(guò)構(gòu)建高密度遺傳圖譜，對(duì)相關(guān)性狀基因進(jìn)行精細(xì)定位，促進(jìn)分子標(biāo)記輔助育種快速發(fā)展，加快育種進(jìn)程。