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葡萄（Vitis vinifera L.）为葡萄科葡萄属藤本植物，在世界果树生产中占据重要地位。同源四倍体具有产量高、抗逆性强、品质优良、市场价值高等优点，所以四倍体葡萄的育种倍受关注。本研究以前期获得的葡萄四倍体为试材，对二倍体和四倍体‘玫瑰香’的转录组测序(RNA-seq)分析，从分子水平阐述染色体加倍后葡萄表型差异的原因，为今后同源四倍体葡萄的研究提供了数据基础。并以四倍体‘玫瑰香’和‘巨峰’为亲本，构建了四倍体F2杂交群体，通过对F2群体进行遗传变异分析，阐明同源四倍体后代遗传多样性水平及遗传变异特征，为葡萄四倍体杂交新品种的早期定向选择提供依据。研究结果如下:
1、对二倍体和四倍体进行转录组测序，共获48.36Gb Clean Data，样品的平均Clean Data达到8.06Gb。鉴定了399094个单核苷酸多态性(SNP)，36214个插入缺失标记(InDel)，预测了12种可变剪接事件，其中第一个外显子可变剪切(TSS)和最后一个外显子可变剪切(TTS)占比最大。在二倍体和四倍体筛选到484个差异表达基因(DEGs)，以二倍体为对照，四倍体中188个基因表达上调，296个基因下调，在GO，KEGG，COG数据库中到注释的差异表达基因数量分别为414，159，297个。二倍体和四倍体差异基因主要富集在植物激素信号转导、植物与病原体相互作用、转录调控、次生代谢、级联反应等过程。其中选择的10个差异表达的基因，实时荧光定量测得的基因表达上调或下调情况与转录组测序结果一致。
2、对二倍体‘玫瑰香’及由之创制的同源四倍体表型性状调查结果表明:与二倍体相比，四倍体‘玫瑰香’叶片叶被绒毛增多、果实增大，但保持了果实色泽、香味和果肉质地不变，综合性状优于原二倍体‘玫瑰香’。相对于二倍体幼叶光合效率提高，抗氧化酶含量升高。
3、本研究使用20个形态学性状和25对SSR分子标记，对‘二倍体玫瑰香’、‘四倍体玫瑰香’、‘巨峰’、‘四倍体玫瑰香’与‘巨峰’杂交F1‘巨玫’和274个F2单株进行遗传变异分析。形态学性状分析表明，在F2群体形态学性状中14个性状变异系数高于20％，F2群体平均Shannon信息指数为1.14，平均Neis遗传多样性指数为0.62。25对SSR标记总共扩增出127条带，平均多态性信息含量(PIC)为0.26，后代群体平均Neis遗传多样性指数为0.32，平均Shannon信息指数为0.49。形态学性状和基因型聚类分析发现，F2群体达到较高程度变异，遗传多样性丰富。大部分个体与F1‘巨玫’相似，同时也出现一些与父母本遗传距离较远的个体，为未来葡萄四倍体品种选育提供了良好材料。
1、对二倍体和四倍体进行转录组测序，共获48.36Gb Clean Data，样品的平均Clean Data达到8.06Gb。鉴定了399094个单核苷酸多态性(SNP)，36214个插入缺失标记(InDel)，预测了12种可变剪接事件，其中第一个外显子可变剪切(TSS)和最后一个外显子可变剪切(TTS)占比最大。在二倍体和四倍体筛选到484个差异表达基因(DEGs)，以二倍体为对照，四倍体中188个基因表达上调，296个基因下调，在GO，KEGG，COG数据库中到注释的差异表达基因数量分别为414，159，297个。二倍体和四倍体差异基因主要富集在植物激素信号转导、植物与病原体相互作用、转录调控、次生代谢、级联反应等过程。其中选择的10个差异表达的基因，实时荧光定量测得的基因表达上调或下调情况与转录组测序结果一致。
2、对二倍体‘玫瑰香’及由之创制的同源四倍体表型性状调查结果表明:与二倍体相比，四倍体‘玫瑰香’叶片叶被绒毛增多、果实增大，但保持了果实色泽、香味和果肉质地不变，综合性状优于原二倍体‘玫瑰香’。相对于二倍体幼叶光合效率提高，抗氧化酶含量升高。
3、本研究使用20个形态学性状和25对SSR分子标记，对‘二倍体玫瑰香’、‘四倍体玫瑰香’、‘巨峰’、‘四倍体玫瑰香’与‘巨峰’杂交F1‘巨玫’和274个F2单株进行遗传变异分析。形态学性状分析表明，在F2群体形态学性状中14个性状变异系数高于20％，F2群体平均Shannon信息指数为1.14，平均Neis遗传多样性指数为0.62。25对SSR标记总共扩增出127条带，平均多态性信息含量(PIC)为0.26，后代群体平均Neis遗传多样性指数为0.32，平均Shannon信息指数为0.49。形态学性状和基因型聚类分析发现，F2群体达到较高程度变异，遗传多样性丰富。大部分个体与F1‘巨玫’相似，同时也出现一些与父母本遗传距离较远的个体，为未来葡萄四倍体品种选育提供了良好材料。