野生与栽培中亚葡萄种质的抗霉性鉴定

背景

种植葡萄树,葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷从它们的野生亲戚进化而来诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明．它们是在没有白粉病真菌的中亚被驯化的，白粉菌属necator它被认为起源于北美。然而，以前在两个中亚品种和中国品种中发现了白粉病抗性葡萄属物种。

结果

利用34个SSR (simple sequence repeat)标记的数据对380个独特的基因型进行了鉴定。套装包括306件诉酿酒用葡萄品种，40份诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明的34项葡萄属来自巴基斯坦北部，阿富汗和中国的种。基于先前鉴定的与白粉病抗性位点相关的4个SSR等位基因的存在，Ren1结果表明，试验组共鉴定出10个新的耐霉基因型，其中8个为诉酿酒用葡萄品种和2种诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明基于花和种子的形态。620bp区域的序列比较Ren1通过对共分离SSR标记SC8-0071-014的-连锁等位基因(143 bp)进行分析，发现10个新鉴定的基因型序列与先前鉴定的抗霉基因型基本相同诉酿酒用葡萄品种:“Kishmish vatkana”和“Karadzhandal”。亲属关系分析确定，新鉴定的白粉病抗性材料中有3个与“Kishmish vatkana”和“Karadzhandal”有关系，6个与本研究集中的任何其他材料没有关系。聚类方法将植物划分为3个类群:1)中国种;栽培和野生的混合群落诉酿酒用葡萄;3)食用葡萄品种，其中抗白粉病品种9个。各组间存在基因流动。

结论

本研究提供了白粉病抗性存在的证据诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明栽培葡萄的雌雄异株野生祖先。在雌雄同体的抗白粉病品种中发现了4个一级亲本后代关系，支持了有意育种努力的存在。虽然一些中国葡萄品种对白粉病具有抗性，但在中国葡萄品种中没有发现直接的遗传联系诉酿酒用葡萄可以成立。

对…的抗性的检测白粉菌属necator,葡萄白粉病的致病因子，在两个品种葡萄源自Central Asia [1，2考虑到这种真菌被认为是与北美葡萄物种共同进化的，这一点很有趣诉酿酒用葡萄品种被认为对这种真菌敏感。这一发现表明，白粉病抗性比以前认为的更复杂，其他葡萄品种可能在这些中亚品种中发现的抗性中发挥了作用。几种原产于中亚和中国的葡萄品种已知具有抗白粉病的能力[3.，4]，这导致人们质疑白粉病在亚洲的历史存在，以及亚洲物种在当今栽培葡萄的抗性进化中可能发挥的作用。解决这些问题将提供深入了解白粉病抗性的演变和推动葡萄多样性的力量。

人们普遍认为，栽培形式的诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷源自其野生形态的诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明［5，6]，曾经广泛分布于西欧、地中海、高加索、喜马拉雅和兴都库什山脉以及中亚[7- - - - - -10]。高加索和中国之间的山区被认为是许多温带水果作物多样性的中心。11- - - - - -13]。过渡品种的葡萄，包括野生形式的亚种。结果表明在这个地区，野生的和耕地的种族以及古老的地方品种曾经很常见[14- - - - - -16]。

将驯化葡萄与野生葡萄区分开来的关键特征之一是它们的生殖系统。野生近缘(诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明)是雌雄异株，风媒传粉，而驯化的葡萄属雌雄同体[5]。然而，葡萄雌雄同体的起源和进化仍然是一个悬而未决的问题。目前尚不清楚雌雄同体是通过性重组进化而来的，是作为野生形式的突变，然后渗入到栽培品种中，还是作为起源于栽培形式的突变。栽培的葡萄藤在果实、叶子和生长特征上有很大的变化，全世界有成千上万的品种[5，17]。葡萄品种的多样性是由于葡萄藤种植的悠久历史，可以追溯到公元前4000 - 6000年。8，18，19]。最初葡萄种植依靠种子和无性繁殖，并受到宗教、地区传统和人类迁徙的影响[18，20.]。在葡萄种植的早期，种子可能是更常见的繁殖手段，因为它们更容易远距离运输，有意和无意的杂交在栽培类型中产生了很大的多样性[21]。

关于东方和中亚葡萄种植的历史记录非常有限。18]，但在世界该地区的现有记录中没有白粉病的迹象。白粉病，由白粉菌属necator,于1834年在北美的葡萄上首次被发现。它于1845年在欧洲被发现。22]到1852年，据报道，它遍及欧洲和地中海地区[23]。考虑到葡萄栽培的悠久历史，人们对酿酒葡萄的高度重视，以及历史记录中没有提及这种疾病，这种情况不太可能发生大肠necator早在19世纪早期就存在于欧洲。频繁的贸易活动，包括植物材料的交换，促进了疾病的迅速传播大肠necator长途跋涉。许多北美人葡萄属品种对霉病和其他害虫有抵抗力[15，24]。它们对白粉病的抵抗力归因于与这种真菌疾病的共同进化。另一方面，中亚形式的诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷这些葡萄是在高加索山区和周边地区没有白粉病压力的情况下驯化的，这些葡萄缺乏对白粉病的抵抗力。在20世纪初到中期，前苏联的许多国家都进行了广泛的葡萄育种计划，这些计划使用了从中亚、中国、高加索地区、非洲和欧洲获得的种质。抗白粉病是这些育种计划的一个重要目标[25，26以及对中国品种的抗性诉amurensis已渗入栽培品种[3.，27]。在20世纪初，没有任何历史记录表明任何其他抗白粉病的中国品种是葡萄育种的一部分[4]。

中国通过南北丝绸之路与中亚联系在一起，到公元2世纪，葡萄文化蓬勃发展。19，28]。虽然中国有许多不同的葡萄品种，但它们对葡萄驯化的影响尚不清楚[29]。这在一定程度上是由于种质资源、历史和科学记录对非华语世界的难以获取。中国葡萄品种中是否存在白粉病抗性尚不清楚。我们不知道这些物种是否在从新大陆引进真菌疾病后(过去150至400年)获得了对真菌疾病的抵抗力，也不知道白粉病和其他真菌疾病是否在亚洲存在了更长的时间，但在可获得的历史记录中没有记录。关于中亚葡萄育种的现有记录仅限于20世纪初，当时著名的俄罗斯遗传学家尼古拉·瓦维洛夫(Nikolai I. Vavilov)在中亚及其邻近地区发起了种质采集之旅[11]。

对栽培白粉病抗性来源的调查有三个主要目的诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷．首先是评估一大批培育出来的诉酿酒用葡萄利用与白粉病抗性位点相关的SSR标记，对中亚地区的白粉病抗性种质进行鉴定Ren1在13号染色体上[1，2]。我们推测，由于中亚早在20世纪中期就有白粉病抗性育种，因此该地区可能存在未记录的抗性选择、抗性亲本材料或抗性种质的新来源。我们分析了世界上两个最大的葡萄种质资源库[17，30.]，以及加州大学戴维斯分校葡萄栽培与酿酒系和基金会植物服务。第二个目的是评估一系列中国人的白粉病抗性葡萄属的种类和加入诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明从葡萄驯化地区收集，以确定它们是否对白粉病具有抗性，并确定中亚葡萄品种抗白粉病的潜在贡献者。通过种群结构和多样性分析，对中国野生种属和中国野生种属的驯化机制和基因流进行了研究诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明以确定在中亚发现的白粉病耐药性的来源诉酿酒用葡萄品种。还包括北美物种和这些物种的复杂杂交种，以确定它们在中亚检测到的抗性中可能发挥的作用诉酿酒用葡萄登记入册。第三个目标是利用亲缘关系分析揭示潜在的亲代关系，以扩大抗白粉病品种家族，供葡萄育种者使用。

鉴定独特的种质集和SSR等位基因数据

本研究利用了世界上两个最大的种质资源库中保存的葡萄品种:INRA Domaine de Vassal(法国);以及位于加州戴维斯的联合收藏(加州大学戴维斯分校和国家克隆种质资源库)。加州大学戴维斯分校的大部分材料都是由Harold P. Olmo(加州大学戴维斯分校葡萄栽培和酿酒系)在1948年的种质采集旅行中收集的(表1)1、附加文件1:表S1，图1)。在559份被测试的材料中，有许多具有相同的标记谱，因此表明在两个集合的样本内部和样本之间可能观察到同义的情况(附加文件2表2)。进一步的分析基于403份独特的材料，其中296份来自Davis collection, 107份来自INRA Domaine de Vassal种质资料。额外的文件3.表S3给出了基于19个SSR标记(每条葡萄染色体1个标记)的403份独特材料的指纹图谱。

23个品种(种间杂交种;河岸葡萄，圆叶葡萄(3个参考欧洲酿酒葡萄品种，以及其他8个缺失7个或更多基因座的资料)被从研究集中删除。计算剩余380个基因型34个标记的每个标记的等位基因数和缺失数据的百分比(表2)2、附加文件4:表S4)。根据收集记录，研究集380份独特材料，包含306个基因型诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷， 40条诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明的34项葡萄属来自巴基斯坦北部，阿富汗和中国的种。SSR标记VVIq52和VVIv67分别检测到最少9个和最多44个等位基因。所有标记的平均等位基因数为22个。有7个标记有5%或更多的数据缺失(表1)2)。

白粉病抗性种质的寻找及病害评价

在进行白粉病抗性表型评价之前，对全部403份材料进行了与白粉病抗性位点连锁的基因分型Ren1在13号染色体上长度为8.1 cM的4个SSR标记(VMCNg4e10.1, sc47-18)Ren1轨迹，SC08-0071-01及UDV124) [1，2]。在纳入的47份材料中观察到标记VMCNg4e10.1定义的260 (bp)抗性连锁等位基因诉amurensis，诉romanetii，Muscadinia rotundifolia和野生诉酿酒用葡萄subp。结果表明登记入册。45份材料中存在UVD124标记的216 (bp)抗性连锁等位基因。在标记VMCNg4e10.1上含有260等位基因的大多数材料在标记UDV124上不含有216等位基因。然而，任何一个标记上缺失的等位基因可能是由于重组事件造成的。包括“Karadzhandal”和“Kishmish vatkana”在内的11个新成员都有与该基因相关的等位基因Ren1在两个远端标记，VMCNg4e10.1和UDV124位点，与Ren1轨迹(附加文件)5表5)。然后对种质集sc47-18和SC08-0071-014的等位基因进行鉴定，这些等位基因分别位于各侧，并与该基因共分离Ren1轨迹(2]。利用“Karadzhandal”和“Kishmish vatkana”指纹图谱来确定标记sc47-18定义的249 (bp)等位基因和SC08-0071-014定义的143 (bp)等位基因是否与抗性相关。这两个等位基因与Ren1．标记sc47-18的等位基因249是常见的，403份遗传资料中有80份共享该等位基因。几乎所有携带标记VMCNg4e10.1的等位基因260的47份材料也携带标记sc47-18的等位基因249，证实了这两个标记之间的紧密联系5表5)。标记SC08-0071-014的143等位基因罕见;整个数据集中只有17次访问携带它(附加文件)5表5)。6份材料在SC8-0071-014标记上有等位基因143，但在所有被测标记上都没有携带抗性相关等位基因(附加文件)5表5)。“Khalchili”和“Khwangi”在47-18的比赛中分别获得143个和249个。其中两个诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明VMCNg4e10.1对侧等位基因分别为143和260;“玛拉萨”和第三个结果表明等位基因有143个，对侧无抗性相关等位基因。这六项加入是潜在的重组。2个中国种的收录;诉romanetii(c166 - 043)诉yenshanensis(588421.a)具有143等位基因，但在其他三个标记上均未携带抗性相关等位基因。在这两个例子中，我们推测143等位基因的存在要么是由于大小同源性，要么是由于重组导致其他标记上的等位基因丢失。

2009年和2010年，对来自戴维斯的所有携带与一个或多个标记的抗性相关的等位基因的白粉病抗性进行了0到5级(无症状到严重症状)的评估(表1)3.、附加文件6表6)。2012年还评估了另外4个病例(数据未显示)。年份效应显著;2010年疾病压力更大(表1)3.)。然而，易感对照是高度易感的(在5分制中> 4)，耐药对照在3个试验年内无症状或症状轻微(附加文件)6表6)。在田间试验点的位置不显著，说明不喷药的近距离田间评价点是一种高效且经济的抗性筛选方法(表2)3.)。“Karadzhandal”是一种已知的白粉病抗性品种，两年都进行了评估，其白粉病抗性评分< 1。“Kishmish vatkana”是另一种以前已知的抗白粉病加入物，作为进口过程的一部分正在检疫中，无法进行评估。登记入册,Ren1在田间试验中，只有一个侧翼标记上的-连锁等位基因对白粉病没有抗性5表S5，附加文件6表6)。的诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷品种:‘Husseine’、‘Khalchili’、‘Late Vavilov’和‘Sochal’具有抗性。这四个品种的叶片和甘蔗PM症状的平均得分在2009年为1.08 - 2.42,2010年为0.83 - 2.42(附加文件)6表6)。2012年，在一项规模小得多的评估中，有两项来自野生动物诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明经实地评价被确定为具有抗性:从伊朗Shiravan采集的O34-16具有所有4个抗性相关等位基因;来自亚美尼亚的DVIT3351.27在每侧标记上各有一个抗性等位基因。DVIT3351.21和O34-16的平均叶症状评分分别为0.4和0.76表6)。

戴维斯的白粉病抗性品系' Karadzhandal '与品系' Kara djandjal '具有相似的标记谱，而新鉴定的抗性品系' Husseine '与Vassal收藏中的' Kandari noir '具有相同的标记谱。在瓦萨尔进行的温室筛选中发现这两种材料都具有抗性。“Chirai back”和“Vassarga tchernaia”，这四个都有Ren1-连锁SSR标记等位基因，经法国温室筛选，具有抗性。另外两个白粉病抗性品种是' Soïaki '，其抗性连锁等位基因有四个标记，' matassa '具有抗性连锁等位基因，在一侧有两个标记，尚未对疾病症状进行评估。总的来说，本研究鉴定并验证了8个新的白粉病抗性品种。根据标记分析，鉴定出' Soïaki '和' Matrassa '具有潜在抗性。它们的抗病性需要在田间或温室中进行验证。

身份和父母关系的概率

同一性分析的概率发现，九个标记足以识别研究集中的唯一接入(附加文件)7表S7)。单个位点的父系排除概率从10.6% (VMC4c6)到72.6% (VVIv67)不等(附加文件)7表S7)。仅使用7个父系标记和3个亲本标记，累积的排除概率达到100%。亲本分析的LOD评分阈值为5.0，具有34个SSR标记的亲本的LOD评分阈值为4.0。6个新鉴定的抗性种质‘Husseine’、‘Chirai obak’、DVIT3351.27、O34-16、‘Soïaki’和‘Matrassa’与该组合中的任何其他种质都不相关;其中两个是诉酿酒用葡萄无性系种群．结果表明．在不相关的遗传背景中存在白粉病抗性是本研究的一个非常重要的结果，这表明中亚地区的白粉病抗性是复杂的，可能代表了非洲白粉病的同源(在物种形成事件后分化)和同源(在重复事件后分化)同源性Ren1轨迹，最早见于' Karadzhandal '和' Kishmish vatkana ' [1，2]。从这些结果得出的第二个重要推论是，可能有更多的白粉病抗性品种诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷和中亚葡萄属物种和进一步的探索是必要的。这种抗性可能是有意育种努力的结果，其中包括20世纪初俄罗斯遗传学家瓦维洛夫(Vavilov)在多个研究所收集和整理的材料，或者是在数千年的早期驯化和选择中无意培育和选择抗性材料的结果。更重要的是，鉴定品种的白粉病抗性诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明表明在野生种质中存在抗性。

本研究确定了四种亲子关系;其中两项涉及先前发表的抗白粉病品种(图2)2)。“Vassarga tchernaia”最终被确定为“kishish vatkana”的母体;它还与“Sochal”有亲代关系，尽管十字架的方向未知。' Karadzhandal '和' Late Vavilov '与所有42个SSR标记共享一个或两个等位基因(附加文件)8表8)。抗白粉病的新品种“Khalchili”与“Yarghouti”具有一级亲缘关系(图2)2、附加文件8表8)。

与之共分离的SSR标记的抗性连锁等位基因测序Ren1

对12份白粉病抗性材料和2份易感材料的620bp区域进行了测序，该区域包含来自SC8-0071-014标记的143bp抗性等位基因诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明(图3.)。在SC8-0071-014位点对2个中国物种的143bp片段进行了测序。这14个人的基因序列几乎相同诉酿酒用葡萄除了偶有的单核苷酸多态性(snp)存在于非亲缘和遗传相关的亲缘之间。诉romanetii(c166 - 043)诉yenshanensis(588421.a)是非常不同于其他的和不同的诉酿酒用葡萄序列，大小同源性的明显例子，其中两个等位基因大小相同，但由独立事件产生(数据未显示)。

扩展遗传分析

对12个抗白粉病材料，包括之前已知的两个抗白粉病材料Kishmish vatkana和Karadzhandal，进行遗传分析扩展到一个26 cM的基因组块，其中包括6个SSR标记Ren1地区(图4)。新鉴定的6个抗白粉病品种，包括O34-16、a诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明与‘Kishmish vatkana’和‘Karadzhandal’相似的等位基因有6个SSR标记(图2)4)。另外两份抗性材料的SSR标记等位基因比较表明，不同接点的标记之间发生了重组事件。野生亚种。结果表明加入后，DVIT3351.27的周围标记具有复杂的等位基因组合Ren1区域表明白粉病抗性有不同的遗传来源。

遗传多样性

采用层次聚类(Ward法)、主坐标分析(PCoA)和基于模型的聚类方法，对380份中亚种质资源核心集的遗传多样性进行了评价。所有这三种分析方法产生了三组来自19个(每个染色体一个)或34个标记的数据。在K = 3时，STRUCTURE的输出计算出的δ K值为45.0，而在其他K值下，δ K值均小于5.0。PCoA确定的三组与STRUCTURE产生的三组相似(图5)5,图6)。在附加文件中显示了三组380个条目中由STRUCTURE分配的q值(给定个体基因组起源于给定群体的比例)9表S9。

A组(种)有29只葡萄属种类的增加，几乎都起源于中国。该组25个品种的隶属度q值均在0.90以上。葡萄属yenshanensis(588421.a)和B-166-016，编号为葡萄属p. spp.，都是从中国收集的，其q值在A组和b组之间分配诉yenshanensis(588422.a)也来自中国，其Q值在类群A和类群c之间有分裂。阿富汗的H.P. Olmo收集的Khir Ghuluman的Q值在所有三个类群中都有分裂，表明它可能是当地物种和栽培品种的杂交品种。“Khir Ghuluman”被标记为诉酿酒用葡萄，大概是因为它是阿富汗的一种栽培品种。以前和新发现的白粉病抗性品种均不在该组中。

B组(O34-16)包含165个样本，两者混合诉酿酒用葡萄品种和野生品种诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明登记入册。3个抗白粉病新种质置于本组，q值均在0.80及以上。O34-16和DVIT3351.27作为子样本。结果表明，‘matassa’(2642Mtp2)作为亚种采集。漂白亚麻纤维卷．为清楚起见，从这一点开始，该小组将在手稿中被称为O34-16。作为子条目收集的39个条目。结果表明属于这一组，其中36个的q值为0.80或更高。葡萄属物种名录，588650。一个(诉yenshanensis)和B-166-019(已标记诉sp。)属于这一群体，并且很可能是杂交形式。的所有四个加入诉jacquemontii从巴基斯坦收集的也属于这一组。这些材料的Q值高达0.97，表明这些材料不是纯种，可能是杂交或错标形式(另附文件)9表S9)。

C组(TSL)以“汤普森无籽”命名，表明该组主要由食用葡萄品种组成。2个先前鉴定的和7个新的白粉病抗性品种属于这一组(附加文件)9表S9)。该组由185个标签为诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷还有一个子的加入。结果表明- Olmo从伊朗收集的O35-64。该品种的Q值位于A和C类群中，“Kala Khostan”的C类群Q值为0.66，是该类群中唯一与物种类群相关的品种。在剩下的184个条目中，除了10个之外，其他所有条目的TSL组q值都在0.70或更高(附加文件)9表S9)。

34个标记的PCoA分析结果也产生了三组。物种组与其他两组明显分开。O34-16组与TSL组的区别不太清楚(图2)5)。O34-16组几乎包含了所有的亚型。结果表明然而，在该组中，栽培型和野生型之间没有明显的区别(图2)5)。

为了区分野生动物结果表明栽培品种漂白亚麻纤维卷表格，进一步的分析集中在O34-16组。Ward和UPGMA分层聚类方法将165个O34-16组的加入分为两个支系。七十六年培养诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷其中一组为抗白粉病的‘Matrassa’，第二组为89株漂白亚麻纤维卷和结果表明登记入册。当Ward聚类方法应用于第二组混合加入时，又有两个分支。其中20个结果表明品种分为四种栽培品种(“Beli Potok”，“Nassau”，“DK#2”和“Mesisti rose”)7)。这四个诉酿酒用葡萄加入的品种是古老的品种，可能是与野生祖先的过渡形式结果表明．抗白粉病菌株DVIT3351.27就属于这一支系。第二个分支有三个不太明确的亚群:第一个包含六个结果表明包括抗白粉病的加入O34-16;第二组包含了诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷从巴基斯坦和土库曼斯坦收集，一件加注了标签诉jacquemontii;第三组是野生动物的混合体结果表明或从伊朗、伊拉克、土库曼斯坦、巴基斯坦和俄罗斯收集的野生类型，以及五个错误识别的加入-其中三个被标记为诉jacquemontii,另外两个来自中国。

采用Ward聚类分析方法对40株野生植物进行聚类分析，发现两个不同的进化支结果表明附件(附加文件10:图S1)。第一个分支包含10个结果表明土库曼斯坦、伊朗四国和阿富汗两国加入。土库曼斯坦的作品来自Kopet Dag山脉，该山脉在里海以东划定了土库曼斯坦和伊朗之间的边界。在伊朗Shirvan镇附近采集的抗白粉病菌株O34-16属于这一支系。希尔万靠近马什哈德，马什哈德是古丝绸之路上一个重要的贸易中心，位于Kopet Dag山脉的另一边1)。因此，这并不奇怪，看到这些加入定位在一个分支。第二个分支包括从格鲁吉亚、亚美尼亚和伊朗收集的资料。抗白粉病结果表明编号DVIT3351.27，采集自亚美尼亚Alaverdi。这些结果与包括整个O34-16组的分析相结合，表明这两种野生动物结果表明不同遗传背景的材料可能获得了白粉病抗性。

基因多样性指数(Ho, He, F_是)的数据见表2．平均F_是值(0.22)高于其他两组。与O34-16组的165条和TSL组的186条相比，该组只有29条。平均F_是O34-16组为0.10;除1个标记外，其余34个标记的预期杂合度均高于观察值。接近零度的平均温度_是的值(表1)2)表明它们是处于Hardy-Weinberg平衡的泛食种群。微分指数(F_圣)均极低(0.05)(表2)2)。这些结果表明，由于过渡形式的存在，这些群体之间没有明显的分化，并表明它们之间存在活跃的基因流动，这意味着驯化和选择正在进行中。

通过花的表型来区分野生型和栽培型

因为新发现的抗白粉病种质中有两种是作为结果表明因此，根据形态特征来确定它们的真正类型是很重要的。花性表型和种子形态是区分亚种的两个关键标准。结果表明(雌雄异株藤蔓，种子具短喙)从栽培漂白亚麻纤维卷形态(主要雌雄同体花，种子有较大的喙)。亚种的花表型。结果表明从亚美尼亚、格鲁吉亚和土库曼斯坦收集的植物无法确定，因为它们是年轻的盆栽植物。15株野生花表型资料诉酿酒用葡萄从GRIN，即国家种质资源信息网络[31]。利用两种DNA标记组合对380份材料的雌雄同体和雌花表型进行了区分。来自Vassal collection的95份材料的田间表型观察结果与DNA分析预测的花表型相匹配，只有一个例外- ' Yhsouh ali ' (2077Mtp1)，记录为雌性，但DNA分析表明它是雌雄同体。这些试验结果表明，这两个标记的组合是确定花表型的可靠系统。

基于DNA标记的40种野生型花表型分析诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明新发现的10个抗白粉病品种见表4;所有其他接入的结果在附加文件中显示11表S10。由于一个或两个标记扩增失败，11份材料的花表型未确定。表型观察结果与基因型结果不同的只有三种材料。在种组中有两个物种C-166-025和DVIT1159.3被记录为雄性，但根据DNA分析是雌雄同体。第三个异常是品种“Neeli”(DVIT2514)，它被标记为雌雄同体，但在GRIN数据库中被列为雌性植物。

植物花性的DNA标记分析诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷雌雄同体223个，雌性57个，雄性5个(附加文件)11:表S10)。五个雄性中的一个，' Kala Kostan ' (DVIT2534)在GRIN中被记录为雌性;其他4个基因型雄性品种的花表型未得到验证。

40个中的18个诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明品种为雄性，包括新鉴定的抗白粉病品种DVIT3351.27。8个品种为女性，包括抗性品种O34-16(表4)4)。另有14人是雌雄同体。

种子是从十种野生植物中提取的结果表明h·p·奥尔莫从伊朗和阿富汗收集的(附加文件)12:图S2)。种子形态(如果有)和花性别表型的综合结果显示，14份材料被指定为结果表明可能不纯结果表明而是本地野生物种和栽培品种的杂交形式。有趣的是，根据基因型分析，hp Olmo的O系列中有三个是男性的，结果是结果12:图S2，表4)。果实O34-26 (DVIT1805)的花表型在GRIN上每三年都有不同的评分[31]。同样，在雌雄同体和雌性之间，在GRIN上观察到的O34-55的花表型也逐年变化。O35-47，第三个基因典型的雄性加入被记录为雌雄同体[31]。

测定了12份抗白粉病材料的花性漂白亚麻纤维卷“Husseine”、“Soïaki”、“Sochal”和“Vassarga tchernaia”是雌性藤蔓;其他六个词包括“Kishmish vatkana”和“Karadzhandal”是雌雄同体4)。两种新加入的白粉病抗性明显诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明．O34-16是一株具有明显野生型种子形态的雌藤12:图S2)。加入DVIT3351.27为雄花诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明．

在这项研究中，我们利用了白粉病抗性位点的现有遗传信息Ren1鉴定具有相同基因的其他种质Ren1-like然后试图阐明白粉病抗性的进化及其在栽培中的驯化诉酿酒用葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷．发现了10个新的白粉病抗性品种Ren1-like本地单倍型，早前在中亚的“Kishmish vatkana”和“Dzhandzhal kara”(同“Karadzhandal”)中被发现[1，2]。我们发现，白粉病抗性存在于两个诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明被认为是栽培形式的祖先的一个分类单元漂白亚麻纤维卷．其中四个抗性品种“Vassarga tchernaia”、“Chirai (obak)”、“Late Vavilov”和“Khalchili”都是鲜为人知的品种，几乎没有记录葡萄属国际品种目录[32]或欧洲人葡萄属数据库(33]。前3份材料分别来自乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦和土库曼斯坦的种质资源收集;哈罗德·p·奥尔莫1948年从阿富汗收集了这幅画。其他四种抗药漂白亚麻纤维卷入会更广为人知。“Husseine”也从阿富汗收集，在世界范围内有20个种质收集记录，有61个同义词。“Matrassa”是从阿塞拜疆收藏中获得的，有15个收藏，有26个同义词。' Soïaki '(乌兹别克斯坦)在10个集合中有3个同义词。“Matrassa”和“Soïaki”被俄罗斯葡萄育种家列为高品质的餐酒、起泡酒和甜酒[34]。第八种抗性漂白亚麻纤维卷“社会”只在美国的两个收集地点举行。植物库存记录显示，“Sochal”的插枝是1971年从列宁格勒的n.i.瓦维洛夫植物工业研究所获得的。新发现的八名嫌犯携带Ren1-like当地的单倍型是从中亚和高加索的五个邻国获得的，这些国家都是几千年来古代丝绸之路上的主要贸易枢纽。不难相信，选择的葡萄种质，有利于理想的果实特征，以种子和插枝的形式从一个地区到另一个地区来回移动，在那里它们很可能与不同地区偏远的山谷和村庄的当地品种杂交。

本研究除了鉴定出8个抗白粉病新材料外，还收集了家谱关系信息。一种基于可能性的方法，在没有任何先验知识的情况下确定潜在的亲子关系，揭示了四种一级关系。我们确定“Vassarga tchernaia”是“Kishmish vatkana”的雌性亲本，并确认“Thompson seedless”是雄性亲本[2]。“Vassarga tchernaia”和“Sochal”具有一级关系，在42个标记上共享至少一个等位基因。两者都是雌藤，具有反折的雄蕊和有籽的果实。很难确定“Sochal”和“Vassarga tchernaia”之间关系的方向。然而，它们都是雌藤，抗白粉病，并产生有籽的果实。“Sochal”，“Vassarga tchernaia”和“Kismish vatkana”在历史收集/育种记录中找不到，可能由于不受欢迎的果实属性而被忽略，例如松散的集群和小种子浆果，不符合特定地区的选择标准。在这项研究中确定的其他两个一级关系是“晚期瓦维洛夫”和“卡拉赞达尔”之间，以及“Khalchili”和白粉病易感的“Yarghouti”之间。这四个都是雌雄同体，只有“Karadzhandal”在有记载的历史中为人所知[2]。本研究的一个重要发现是，四个新的抗白粉病品种“Chirai obak”，“Husseine”，“matassa”和“Soiaki”与本研究或完整Vassal收藏中的任何其他加入都没有直接关系。35]。这意味着栽培品种的白粉病抗性的故事是复杂的，我们在这项研究中所揭示的可能不是完整的图片，由于灭绝或缺失的品种在我们的收藏。如果对中亚的种质资源进行全面的研究，很可能会发现更具抗性的种质资源。

除了“Matrassa”外，STRUCTURE将所有7个新子sp放置。漂白亚麻纤维卷在TSL组中发现了抗白粉病的品种，尽管它们来自中亚的不同地区。这些结果表明，在这个葡萄驯化地区，理想植物材料的选择和积极流动是普遍的，并且多种育种努力正在进行中，以满足当地对优质葡萄的口味。TSL小组还指出，育种工作也指向无籽，因为“汤普森无籽”，一个古老的品种，是大量食用葡萄品种的流行亲本[35]。

本研究中有2个抗性材料属于该亚属。结果表明，这引发了许多问题。这两个词条真的很疯狂吗结果表明它们从未被种植过，还是野生和栽培的杂交品种?白粉病抗性的基因流动方向是什么结果表明抗性来自栽培型还是来自野生型对栽培型的抗性?O34-16是一种有籽果实的雌藤，种子的形状是典型的结果表明型葡萄-小而圆的种子和短喙。DVIT3351.27是一株雄藤。雌雄异株是区分野生品种的关键特征之一结果表明从栽培的漂白亚麻纤维卷．此外，雄花表型仅与野生相关葡萄属物种(36]。根据Antcliff [37]，花的表型是由一个单一的主要基因座与三个等位基因控制:雄性(M)优势于雌雄同体(H)，雌雄同体优势于雌性(F)。在野生情况下，在没有雌雄同体栽培品种的基因流动的情况下，我们应该只发现雄性和雌性藤蔓。在基因从栽培型流向野生型的情况下，人们不会期望在后代中观察到雄花表型;我们期望看到雌雄同体与雌藤的比例为1:1，但当野生雌花簇与栽培雌雄同体的花粉受精时，没有雄藤。在基因从野生型流向栽培型的情况下，一个杂合子野生雄性给一个栽培的杂合子雌雄同体或栽培的雌性葡萄授粉，人们会期望看到雄性、雌雄同体和雌性的比例分别为2:1:1，或者雄性对雌性的比例为1:1。的结果表明本研究的材料作为种子收集。据报道，其中18只为雄性，8只为雌性，14只为雌雄同体。在假定的野生材料中出现雌雄同体证明了基因从栽培种质流向野生种质。基因从栽培葡萄流向野生葡萄结果表明被认为是普遍的[38，39]。重要的是，未来对野生葡萄种质资源的研究将重点放在所研究材料的所有形态属性上，而不仅仅是花的表型，因为雌性葡萄从栽培到野生形式的基因流动并不罕见。

我们测序了一个620 bp的片段，其中包括143 bp的抗性连锁等位基因SC8-0071-014 [2]。所有抗性材料的该区域序列与上述两个紧密连接的等位基因序列相匹配Ren1在遗传相关的和不相关的遗传之间偶尔存在snp。亲代和子代基因组片段之间snp的发生可能是由于在营养繁殖的多个周期中体细胞突变的积累。无性繁殖或无性繁殖葡萄是一种古老的做法，用于维持理想的品种。葡萄中发生体细胞突变，其中一些导致显着的表型差异已被充分记录[5]。在本研究中发现的大多数抗白粉病植物材料没有历史记录。不可能确定这些品种在不同时期、不同地区可能存在的克隆变异的数量。本研究取样的葡萄藤，必然会被营养繁殖的多个周期从实际的亲本葡萄藤和可能发生在数百或数千年前的自然或有目的的杂交中分离出来。

遗传分析扩展到26 cM基因组片段，包含6个连锁SSR标记(图2)4)发现6个抗白粉病品种，包括结果表明O34-16在该区域的等位基因与已知携带的两种单倍型相匹配Ren1．最有可能的是，对于如此大的DNA片段(占第13染色体的40%)具有相同等位基因的个体，也具有相同的祖先谱系的白粉病抗性，这一事实进一步支持了上述6个抗性遗传中有3个与先前鉴定的携带白粉病的遗传有关Ren1共分离等位基因(图22,图4)。

这项研究提出了几个关键问题。是否在北美白粉病传入旧大陆之后，来自不同地区的12种白粉病抗性菌株获得了抗性，或者白粉病在1800年初之前就存在于中亚和中国，从而使疾病抗性在更长的时间内进化?后一种可能性似乎不太可能，因为在本研究中鉴定的材料数量携带26 cM基因组区域的不间断渗入。这高度暗示了最近发生的杂交和渐渗事件。对白粉病的耐药性是否也可能与对中亚流行的其他病原体的耐药性有关?如果有，是哪些病原体?为了解决这些问题，首先必须更好地了解中亚葡萄驯化的历史，该地区葡萄种质的过去和现在的生物多样性，并能够从该地区抗病基因的分子性质和进化结构组织中推断出信息Ren1轨迹。

葡萄藤的历史记载:基于考古发掘和对自然和栽培葡萄藤种群的观察的历史记载[8，11- - - - - -13，18，19认为大规模的耕作诉酿酒用葡萄大约在公元前8000 - 6000年存在于外高加索，在公元前5世纪末传播到北非^th公元前1000年和公元前1000年^圣公元前1000年，葡萄文化在欧洲建立起来[19]。这些报告指出，种植诉酿酒用葡萄公元前4世纪在阿富汗和中亚绿洲建立，公元前2世纪传入中国。尽管有这些信息，但我们对古代葡萄文化的理解仍有许多空白。我们不知道中亚、近东和中国在葡萄文化发展的早期阶段是否有过接触，尽管有证据表明这些文化在公元前7000年左右就开始酿酒了。19]。没有关于汉语影响的信息葡萄属在漫长的葡萄驯化历史中，尽管中国拥有多达40个品种葡萄属物种(40]，有些还能抵抗白粉病和霜霉病[4，41]。由于本研究集中的中国物种样本数量较少，很难评估中国物种和其他本土物种在形成野生物种形态多样性方面的直接作用和遗传贡献结果表明中亚的人口。最重要的是，历史上的葡萄文献缺乏关于中亚病虫害存在的信息，直到19世纪初才被广泛注意到。唯一被认为起源于葡萄驯化地区的葡萄藤疾病是葡萄藤扇叶病毒[42，43]。在遥远的过去，由于缺乏详细的了解，人们对植物病害的看法可能非常不同，这可能导致历史记录的缺乏。古代存在着更大的自然生物多样性，这有助于控制不受欢迎的病虫害，这也是可能的。然后，驯化过程，强调克隆繁殖和单一栽培导致生物简单性，导致更明显的疾病暴发发生率。众所周知，更大的遗传多样性至少能部分地抵抗某些病原体菌株特有的疾病。对葡萄白粉病抗性不断发展的认识表明，抗性往往是品系特异性的[44]。

基于种子形态、叶片特征、花表型和多样性分析，O34-16最有可能是真实的结果表明．本研究的序列比较、连锁分析及前人研究的基础基因组织[2]提供了极具启发性的证据，表明白粉病的抗性是由白粉病的基因群所代表的Ren1基因座是由野生祖先渐渗而来的。的主要基因Ren1基因座属于NBS-LRR家族。这组基因具有集群组织，使抗性能够随着病虫害毒株的变化而进化。Coleman等人之前的研究[2]分析了NBS-LRR基因的结构组织Ren1并得出结论，导致该区域基因混乱排列的因素之一是串联排列的同源物之间的基因内重组。本研究的结果提供了线索，表明野生祖先在白粉病抗性的进化中发挥了积极作用，这种抗性可能在长时间的有性繁殖中进化，后来被培育和选择为栽培形式。也有可能是两种不同的加入结果表明具有不同的抗性遗传背景，为白粉病抗性育种扩大基因库提供了独特的机会。两种抗性基因的比较序列分析结果表明在没有病原体的情况下，这些资料的加入将对进一步了解中亚白粉病抗性的演变非常有用。也有可能白粉病在旧大陆存在的时间比我们目前认为的要长，并且野生种群中的抗性通过性重组进化了更长的时间。

植物NBS-LRR蛋白的主要功能是特异性识别病原体效应物并启动和控制防御反应，从而严重限制病原体的生长[45]。一些研究已经确定了NB-LRR蛋白的不同激活前和激活后定位位点。扩展了病原体识别以外的功能可能是由于进化上灵活的NB-LRR接口集成在其他细胞机制中，作为其免疫监视功能的一部分[46- - - - - -48]。此外，NB-LRR蛋白的一个古老亚分支可以“帮助”增强NB-LRR蛋白感知病原体的功能[49]。我们扫描了PN40024的参考基因组，发现该霉感品种的Ren1位点与11个NB-LRR基因共分离，其中与大豆CC-NBS-LRR抗病基因的同源性最高(Rps1-k)及马铃薯(R3a) [2]。从我们所描述的抗性种质和易感参考单倍型中克隆的NB-LRR基因的序列比较和功能表征是确定这一区间内的任何NB-LRR基因与我们在这里描述的白粉病表型有关的必要条件。

这次国际合作发现了10种新的抗白粉病药物诉酿酒用葡萄这将证明宝贵的葡萄育种计划集中在高品质的果实和强大的抵抗白粉病。这一发现也迫使人们重新评估葡萄在其广泛认为的驯化中心的进化。研究结果支持了一种观点，即野生物种中存在霉菌抗性，并且可能通过性重组进化而来。这里发现的许多亲本后代关系涉及两个自花授粉的雌雄同体亲本的杂交，这一事实进一步支持了葡萄育种者的存在和他们有意杂交的努力。育种活动的进一步证据是在许多来自中亚的无籽葡萄的双亲中存在“汤普森无籽”。我们无法根据这里创建的指纹数据库确定葡萄育种活跃的时间，但鉴于缺乏历史记录，这些育种努力可能发生在数百年或数千年前。中国葡萄品种中白粉病抗性的发现以及这些品种沿亚洲贸易路线在葡萄育种中的可能运输和作用也很有趣。然而，由于中国葡萄种质数量有限，我们无法用这里的数据来证明这一点。对不同地区、不同物种的Ren1多系进行比较测序，将极大地帮助我们了解白粉病抗性的进化。最后，很明显，需要更多的中亚葡萄种质收集，以充分了解葡萄的进化，发现更多的抗霉性来源，并确保这一具有历史意义的宝贵资源的生存。

植物材料和DNA提取

根据假定的地理起源——从东地中海到高加索，再到中东和远东——从两个种质收集品中选择葡萄品种(表1)1、附加文件1:表1)。共有559人加入，代表461人葡萄无性系种群。漂白亚麻纤维卷, 43岁诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明， 38个国家加入10个中国/中亚国家葡萄属种，3个北美种和13个种间种葡萄属对杂种进行分析(表1)1)。新鲜或干燥的叶片组织或茎形成层组织用于DNA提取。在加州大学戴维斯分校(UCD)，使用Lodhi等人描述的改进的CTAB程序处理样品。50]，不包括RNase步骤。在一次氯仿-异戊醇洗涤后进行标准酒精DNA沉淀;DNA溶解于1X TE缓冲液中，保存于- 20°C备用。

SSR扩增和基因分型

共使用34个标记进行SSR分析(附加文件)4:表S4)。这些标记中的20个已用于检查INRA Domaine de Vassal收集的种质多样性[17]。选择其他标记，要么是因为它们与已知白粉病抗性位点的连锁Ren1，Run1，Run2和Ren4或者因为它们被用于管理美国农业部戴维斯国家克隆种质资源库的收集[2，30.，41，51]。

在UCD，基因组DNA扩增是根据先前描述的协议进行的[52]。每个引物对分别扩增。PCR扩增在10 μl反应中进行，反应包括模板DNA 10 ng，每个引物5 pmol，每个NTP 2.5 mM, 1 μl 10x金PCR缓冲液(Perkin Elmer)， 0.05单位AmpliTaq gold DNA聚合酶(Perkin Elmer)和2 mM MgCl₂解决方案。所有SSR标记在相同的热循环器条件下扩增:在95°C下扩增10 min;35个循环，在92℃下45 s，在56℃下45 s，在72℃下1 min;在72°C下最终延长10分钟。

用聚丙烯酰胺测序凝胶电泳(PAGE)或毛细管电泳对扩增片段进行分离和分级。当使用PAGE时，在变性5%聚丙烯酰胺凝胶上对每个标记上的每个样品进行两次独立扩增，测序梯作为尺寸标准。片段用商业试剂盒(Promega, Madison, Wisconsin, USA)进行银染色。对每个标记的评分都进行了双重检查，并重新运行任何不明确的加入，或将其作为缺失数据进行评分。

在研究的后半部分，片段在ABI 3130遗传分析仪(应用生物系统公司，福斯特城，CA)上进行分离和分级。通过在不同的引物上使用不同的荧光标记(6-FAM, HEX和NED)并考虑预期的片段大小，在一次注射中分析多达四种引物的产物。PCR产物分别加入11 μl: 0.2 μl HD-甲酰胺和GeneScan HD 400 ROX (Applied Biosystems, Foster City, CA)的混合物中作为内标。片段在92°C下变性2分钟，然后注入充满聚合物POP-7的36厘米毛细管中(Applied Biosystems, Foster City, CA)。使用gentyper 2.5软件(Applied Biosystems, Foster City, CA)确定片段大小并取整。四到六个常见的诉酿酒用葡萄品种被用作内部对照，并确保等位基因呼叫与在银染色测序凝胶上运行的样品一致。

根据Laucou等人描述的程序，在法国对来自INRA Domaine de Vassal种质收集(INRA)的133份材料的20个SSR标记进行了等位基因大小数据的生成。17]。根据已知参考文献和两组数据集共有的样本，将等位基因大小转换为与UCD数据集的等位基因大小相匹配。将来自INRA集的多位点加入与UCD数据集进行比较，以识别同义样本。在UCD用额外的14个标记分析INRA集的唯一条目，以增加与UCD数据集的标记重叠。

抗白粉病种质的鉴定

据报有两个SSR标记从侧面Ren1基因座VMCNg4E10.1和UDV124用于筛选其他抗性菌株的组合数据集[1]。我们假设抗性材料在田间筛选中具有与SSR标记相关的侧侧抗性等位基因(VMCNg4e10.1等位基因260和UDV124等位基因216)和白粉病抗性。另外三个标记(SC8_0071_014, sc47_18和sc47_20)据报道与该基因密切相关Ren1轨迹(2也接受了测试。其中两个(SC8_0071_014和sc47_18)获得了干净的扩增，并被添加到整个独特种质的数据集中。

疾病的评估

在田间苗圃试验中，对所选材料进行了白粉病抗性评价。这些试验在2009年和2010年夏季进行。携带一个或两个侧翼SSR标记等位基因的材料(UDV124 -等位基因216;VMCNg4e10.1 -等位基因260)与Ren1对位点进行评价。来自UCD育种计划的白粉病抗性和易感品种，以及众所周知的抗性种间杂交品种和高度易感品种诉酿酒用葡萄品种作为阳性对照和阴性对照(附加文件6表6)。二零零九年共放映了65部影片。每个接穗5 ~ 6个重复，由硬木插枝繁殖，种植在3行田间苗圃中，株行间距为30 cm。根据国际葡萄和葡萄组织(OIV, 1984)的标准，根据感染程度对白粉病症状进行评估，评分从0到5.0(无疾病症状);1 (OIV 9)一个或两个非常小的斑点;2 (oiv7)有限的白粉病感染斑块;3 (oiv5)感染斑块直径大于5cm;4 (oiv3)白粉病感染斑多，菌丝体生长丰富;和5 (oiv1)，叶片和其他组织类型被白粉病感染的无限斑块覆盖。2009年，在8月最后一周和9月最后一周对同一株植物进行了两次病害评价。 Each observation was considered as one replicate for that accession.

2010年共筛选了43例病例，包括阳性和阴性对照(附加文件)6表6)。这些物种主要是中国或中亚的物种，它们很难通过硬木扦插繁殖。这些材料是用草本插枝进行繁殖的，这些插枝浸泡在生根激素中，在间歇雾和底热下生根。有根的插枝栽在小塑料盆里，一旦长成就栽到田间苗圃里。如上所述，在9月第一周和10月第一周对疾病症状进行了两次评估。四种野生动物诉酿酒用葡萄无性系种群。结果表明2012年在上述条件下筛选了具有紧密连锁标记SC8-0071-014抗性等位基因的材料。在INRA集合中维护的条目具有Ren12012年，在无喷施、人工接种对照的温室中，对白粉病抗性连锁等位基因进行了评价。

由于白粉病症状被记录为离散类别，采用JMP (9.0) (SAS Institute Inc, North Carolina, USA)的有序logistic回归模型平台，通过比较基因型、日期、田间苗床和年份的显著性水平来评估筛选的有效性。

共分离的抗性等位基因的测序Ren1轨迹

据报道，两个SSR标记(SC8-0071-014和sc47-18)与之共分离Ren1源自“Kishmish vatkana”和“Karadzhandal”[2]。利用PN40024基因组获得序列片段[53]通过比对SC8-0071-014的序列。引物围绕SC8-0071-014产生625 bp扩增产物的区域设计。PCR产物采用pGEM®-T Easy载体系统，采用标准协议克隆16份。‘Khwangi’是第17个具有143bp等位基因的品种，但在田间试验中对白粉病敏感，未被纳入测序。每次加入选择8 - 12个阳性菌落，使用Qiagen质粒迷你试剂盒提取DNA。用SC8-0071-014引物进行PCR扩增[2]，以便使用标准协议识别每个基因的两个等位基因。SP6引物仅对具有143个等位基因单倍型的样本进行测序。使用DNASTAR Lasergene V8.1的MegAlign软件对序列进行cluster V法比对。

遗传多样性与亲本分析

有7个或更多缺失数据的资料不包括在遗传多样性分析中。接下来，准备了两个不同的数据集:第一个数据集由394个独特的材料组成，包括种间杂交品种、欧洲参考酿酒葡萄品种和北美品种;第二组剔除杂交种、北美品种和欧洲酿酒葡萄品种14个样本后，共380份。简单匹配距离(SMD) [54用19个(代表葡萄的19条染色体)和34个SSR标记对两个数据集进行计算。采用DARWIN V5.0.158 [55来确定组的数量。

在这些分析之后，使用STRUCTURE V2.3.1来推断具有19和34个标记的聚类数量，数据集分别为394和380个条目[56]。使用混合模型对K值为1到10的遗传簇运行每个加入的成员，每个K复制10次，每次运行以100,000步的老化期实现，然后使用40万蒙特卡罗马尔可夫链重复，不使用先验信息并假设相关等位基因频率。然后，使用K的估计对数似然来计算K的每个值的后验概率，以选择最优K [57]。STRUCTURE的结果由DISTRUCT软件显示[58]。

微卫星工具包软件[59]用于计算遗传变异的标准参数:期望杂合度(He);等位基因频率(AF);观察杂合度(Ho)。通过计算近交系系数F来检验各位点与Hardy-Weinberg平衡的偏差_是，总体分化指数F_圣'使用FSTAT V2.9.3.2软件[60]。利用FAMOZ软件计算潜在亲代关系的同位概率(PI)、排除概率(PE)和LOD似然比[61]。利用1万对模拟配对，确定34个SSR标记的优势比(LOD)评分阈值对数，以评估潜在亲本配对。只考虑LOD分数高于阈值水平的配对。容许最多两个基因座的差异，以涵盖可能的数据错误[62]，零等位基因[63]，以及之前描述的克隆突变[64]。如果观察到等位基因数据的差异，则进一步评估潜在的亲本配对。扩增并在变性聚丙烯酰胺凝胶上或使用ABI 3130基因分析仪进行重复。在假定的亲本配对上也添加了额外的标记。

花表型测定及串果性状评价

在没有事先了解花表型的情况下，我们使用了一个专门设计的APT3(腺嘌呤磷酸核糖基转移酶)基因标记，能够将雌性植物与雄性或雌雄同体区分开来[36;personal communication R. Töpfer, Julius Kuhn-Institut for Grapevine Breeding, Geilweilerhof, Germany]。我们还使用了SSR标记VVIb23的一个特定等位基因，该等位基因与2号染色体上的性别位点密切相关，能够区分雌雄同体。共分析了380份资料，其中包括40份诉酿酒用葡萄无性系种群．结果表明， 29个中国/中亚品种，311个栽培品种，包括汤普森无籽品种(表1)4、附加文件11:表S10)。

根据OIV葡萄描述符(http://www.oiv.int/)的指导方针。记录束大小(无花序梗)、束密度、浆果大小、浆果形状、浆果有无种子、浆果皮肤颜色(无开花)。简单匹配距离(SMD) [54]，并利用DARWIN软件对该数据进行主坐标分析(PCoA)。

作者感谢美国葡萄园基金会和Louis P. Martini捐赠主席研究基金的资助支持。他们也感谢荣虎、Nina Romero和Daniel Pap的研究支持。我们感谢国家克隆种质资源库的John Preece博士和Bernie Prins博士为整理这一重要的收藏所做的努力。作者也感谢Jeffrey L. Dangl博士和他对本文的审阅。

从属关系

1. 美国加州大学戴维斯分校葡萄栽培与酿酒系，加州，95616

   Summaira Riaz, Alan C Tenscher和Andrew Walker

2. 法国蒙彼利埃维亚拉广场2号蒙彼利埃SupAgro，法国蒙彼利埃34060，蒙彼利埃，34060

   jean - michel Boursiquot

3. 基础植物服务，加州大学戴维斯分校，CA, 95616, USA

   杰拉尔德·S·丹格

4. 法国蒙彼利埃，34060，维亚拉广场2号，法国，蒙彼利埃，34060，法国，蒙彼利埃，unr AGAP，设备多样性和适应

   Thierry Lacombe & Valerie Laucou

相应的作者

对应到安德鲁·沃克先生．

相互竞争的利益

作者宣称他们没有竞争利益。

作者的贡献

SR构思研究思路和设计，建立指纹和序列数据库，进行种群、亲缘关系和序列比对分析，协助进行田间白粉病评价，撰写稿件;JMB提供花表型数据并参与撰写稿件;政府统计处协助编制指纹档案和起草手稿;TL在遗传多样性解释、品种鉴定和群体分析等方面发挥了辅助作用;VL提供了法国葡萄种质指纹数据库，参与讨论，协助发送干叶样品，并帮助解释FAMOZ结果;ACT协助采集种质资源，进行疾病评估，并为稿件提供反馈;MAW参与了研究的构思和设计、结果的讨论和解释，并监督了最终草案和修订。所有作者都阅读并批准了最终稿件。

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