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“无子瓯柑”InDel和SV标记开发：从理论到实践

一、引言

1.1研究背景与目的

瓯柑（CitrussuavissimaHort.exTanaka）作为柑橘类水果中的重要一员，在我国有着悠久的栽培历史，主要分布于浙江、福建等地。其果实色泽金黄，果肉清甜多汁，且富含多种维生素，具有化痰止咳、祛热生津、清凉解毒等功效，深受消费者青睐，在柑橘产业中占据着独特的地位。然而，传统瓯柑存在籽多的问题，这不仅影响了消费者的食用体验，也在一定程度上限制了其市场竞争力的进一步提升。

无籽瓯柑的出现有效解决了这一难题，它是从普通瓯柑中选育出的优良单株，具有果实无籽、汁多味甘苦、口感清新、极耐贮藏等优点。自2003年通过浙江省林木品种审定委员会的良种认定后，无籽瓯柑在柑橘市场中崭露头角，种植面积逐渐扩大，成为推动柑橘产业发展的新动力。

在现代柑橘育种和产业发展中，准确高效的分子标记技术至关重要。InDel（Insertion-Deletion，插入/缺失）标记是基于基因组中短片段的插入或缺失而开发的一种共显性分子标记，具有稳定性高、多态性丰富、检测方便等优点，在植物品种鉴定、遗传多样性分析、基因定位等方面有着广泛的应用。例如，在赣南野生山金柑的研究中，通过全基因组重测序开发InDel标记，明确了其InDel特征，并将标记应用于群体结构分析和核心种质筛选等工作。

SV（StructuralVariation，结构变异）标记则是指基因组上大长度的序列变化和位置关系变化，包括长片段序列插入或删除、串联重复、染色体倒位等。其可检测出基因组上多至几千个碱基的结构变异，标记呈共显性遗传，重复性和稳定性好。在鉴定橘湘红品种时，通过挖掘SV分子标记位点，利用核心引物与扩展引物的排列组合，实现了对橘湘红品种的有效鉴定，为品种保护和快速真实性鉴定提供了有效方法。

对于无籽瓯柑而言，开发其专属的InDel和SV标记具有重要的现实意义。在品种鉴定方面，精准的分子标记可快速、准确地区分无籽瓯柑与其他柑橘品种，有效防止假冒伪劣品种流入市场，保护种植户和消费者的利益。在遗传研究领域，这些标记能够深入揭示无籽瓯柑的遗传背景和变异规律，为进一步的品种改良和育种工作提供坚实的理论基础，推动无籽瓯柑产业的可持续发展。本研究旨在通过全基因组重测序技术，深入挖掘无籽瓯柑的InDel和SV变异位点，开发出高效、稳定的分子标记，为无籽瓯柑的品种鉴定、遗传多样性分析及分子标记辅助育种等提供有力的技术支持。

1.2国内外研究现状

在柑橘品种的研究中，无籽特性一直是重点关注领域。国外在无核柑橘品种选育方面起步较早，如美国、巴西等柑橘产业发达国家，通过杂交育种、诱变育种等手段培育出众多无核柑橘品种，像一些无核甜橙、葡萄柚品种已在全球广泛种植。在无核机理研究上，国外学者深入探究了雄性不育、雌性不育、自交不亲和、多倍体导致胚败育以及环境条件和施用生长调节剂导致无核等机制，为无核柑橘的选育提供了理论基础。例如，对雄性不育机制的研究发现，某些基因的突变或表达异常会导致花粉发育异常，进而影响授粉受精过程，使果实无籽。

国内对于无核柑橘的研究也取得了显著成果。在无籽瓯柑方面，自丽水市山水果树研究所和丽水市林科所成功选育出无籽瓯柑并于2003年通过浙江省林木品种审定委员会的良种认定后，相关研究逐渐展开。在无籽瓯柑的无核机理研究上，国内学者通过对花粉形态、花粉生活力、胚胎发育等方面的研究，试图揭示其无核的内在原因。有研究表明无籽瓯柑的花粉粒较小，花粉生活力略低，在胚胎发育过程中可能存在异常，导致种子败育。

在分子标记技术应用于柑橘研究领域，国内外都进行了大量探索。InDel标记开发方面，赣南野生山金柑的全基因组重测序研究成功筛选出InDel变异位点并开发了InDel标记，这些标记在群体结构分析、核心种质筛选以及DNA指纹图谱构建等方面发挥了重要作用。然而，针对无籽瓯柑的InDel标记开发尚未见报道，在这一领域存在研究空白。

在SV标记开发与应用上，已有利用SV标记鉴定橘湘红品种以及构建柑橘品种分子身份证的研究。通过挖掘SV分子标记位点，利用核心引物与扩展引物的排列组合，实现了对橘湘红品种的有效鉴定。但无籽瓯柑的SV标记开发同样缺乏相关研究，亟需开展工作，以填补该品种在这一技术应用上的空缺，为其品种鉴定、遗传多样性分析及分子标记辅助育种等提供有力技术支撑。

1.3研究方法与技术路线

本研究综合运用多种实验方法和先进技术，旨在实现对无籽瓯柑InDel和SV标记的高效开发，技术路线如图1-1所示。

首先是实验材料的准备，选取生长健壮、无病虫害的有子瓯柑和无籽瓯柑植株作为实验材料，分别采集其幼