葡萄低光耐受性状的遗传解析：基于高密度遗传图谱的QTL定位与候选基因鉴定

本研究针对温室葡萄栽培中低光胁迫导致的产量下降问题，通过构建F1群体遗传图谱，定位到调控叶绿素含量和光补偿点(LCP)的关键QTL区间，发现MYB转录因子(Vitvi17g00232/Vitvi17g00309)和STN8激酶基因(Vitvi08g02097)可能参与低光响应。研究为葡萄耐弱光品种选育提供了分子靶点，发表于《BMC Plant Biology》。

　　

在北方温室葡萄早季栽培中，光照不足已成为制约产量的关键瓶颈。由于温室结构遮光、薄膜老化等因素，棚内光照强度仅为露地的65%，导致花芽分化不良和减产。尽管不同品种对弱光耐受性存在显著差异，但其遗传机制尚不明确。中国农业科学院果树研究所的研究团队通过构建"卓瑟香"(耐弱光)×"黑翠无核"(敏感)的F₁群体，揭示了葡萄应对低光胁迫的分子机制，相关成果发表于《BMC Plant Biology》。

研究采用全基因组低覆盖度测序(3Gb/样本)和自主研发的VCF_to_binMap分析流程，将数百万SNP标记转化为1,646个bin标记，构建总长1,161.95cM的高密度遗传图谱。通过测定叶绿素a/b含量和光补偿点(LCP)等表型数据，结合MapQTL 6软件进行QTL定位，并对极端表型个体开展转录组测序分析。

遗传图谱构建
利用5kb窗口构建多核苷酸多态性(MNP)标记，经50kb区间分箱后获得平均间距0.71cM的遗传图谱。母本"卓瑟香"的杂合度达2.73%，显著高于父本(1.36%)，为后续QTL分析奠定基础。

表型特征分析
F₁群体叶绿素a(0.4-2.34 mg·g^-1)、叶绿素b(0.07-0.63 mg·g^-1)和LCP(8.18-81.79 μmol m^-2 s^-1)均呈现近似正态分布，符合数量性状特征。

QTL定位结果
在LG17染色体上鉴定到叶绿素a(19.3% PVE)、叶绿素b(21.8% PVE)和总叶绿素(27.2% PVE)的主效QTL，LG8染色体则定位到调控LCP的QTL(7.3% PVE)。

候选基因鉴定
转录组分析发现：位于LG17的MYB6(Vitvi17g00232)和MYB108(Vitvi17g00309)与叶绿素代谢关键酶基因(POR/CVR/CHL1)的启动子存在大量MYB结合元件；LG8的STN8激酶基因(Vitvi08g02097)可能通过磷酸化PSII反应中心D1蛋白调控光合电子传递。qPCR验证显示这些基因在低叶绿素/低LCP个体中显著下调。

该研究首次系统解析了葡萄低光耐受性的遗传基础，开发的VCF_to_binMap流程为高杂合作物遗传图谱构建提供了新方法。发现的MYB转录因子和STN8激酶基因不仅为分子育种提供靶点，其通过调控叶绿素合成和光系统II(PSII)稳定性来增强弱光适应性的机制，也为理解植物光胁迫响应提供了新视角。研究结果对实现温室葡萄优质高产具有重要实践意义，相关技术路线可拓展应用于其他园艺作物的抗逆育种。