基于等位基因剂量的SSR连锁图谱揭示了异基因八倍体草莓的基因组重排和育种特征

背景

培育异基因八倍体草莓的育种者目前很少使用分子标记工具。作为果实品质性状和抗土壤传播病原体的QTL发现项目的第一步疫霉而且轮枝菌属我们建立了cross Holiday和Korona的全基因组SSR连锁图谱。我们使用先前发表的MADCE方法获得了两个亲本品种的完整单倍型信息，便于对其基因组组织进行深入研究。

结果

该连锁图谱包含508个分离位点，代表了八倍体草莓28对染色体中的每一对，估计长度为2050 cM。亚基因组是根据它们的序列差异来表示的f . vesca从标记的表现可以看出。该图谱显示了亚基因组之间的高整体同向性，但也显示了LG2C和LG2D上的两个大反转，其中后者是使用单独的映射群体确认的。通过对单倍型数据的深入分析，我们发现了亲本品种中有趣的育种特征。霍乐迪的连锁图谱纯合度水平与系谱的近交水平相似(分别为33%和29%)。对于Korona，我们发现观察到的纯合子水平是预期谱系的三倍多(13%对3.6%)。这可能表明在纯合子状态下有有利影响的基因面临选择压力。霍乐迪和Korona之间的亲缘关系水平从我们的连锁图中得出，比谱系得出的值高2.5倍。这种巨大的差异可能是草莓育种家对特定单倍型施加选择压力的证据。

结论

得到的SSR连锁图谱为QTL的发现提供了良好的基础。它还为亚基因组的识别和标记提供了第一个生物学相关的基础。我们首次揭示了基因组重排，并在单独的测绘人群中得到验证。我们相信单倍型信息在识别标记-性状关系和育种材料中处于选择压力的区域方面将变得越来越重要。我们试图为亚基因组的识别提供生物学基础，这为后续研究提供了依据，以简化不同八倍体草莓图中亚基因组的命名。

栽培草莓(Fragaria x ananassa)是一种重要的软质水果品种，在世界各地都有种植。草莓是由两个世界新种(草莓属chiloensis而且草莓属virginiana)在18世纪[1］．作为蔷薇科的一员，它与许多重要的食物和观赏作物，如苹果、梨、桃子和玫瑰，有着共同的祖先。尽管草莓具有重要的经济价值，并且是一个研究充分的家族，但由于其复杂的异基因八倍体遗传组成，迄今为止草莓育种很少使用分子标记资源[2］．由于这种复杂性，只有有限数量的研究能够明确确定主要基因/ qtl的标记-性状关系([3.- - - - - -8])。

首次建立了草莓野生二倍体分子遗传图谱草莓属vesca［9- - - - - -12］．这一努力最终完成了二倍体的草稿序列草莓属vesca2010年下半年的《夏威夷4》[13]，这为进一步的基因组研究提供了极有价值的工具。

在第一张二倍体草莓的遗传图谱发表后不久，对八倍体草莓的类似研究也开始了，从而完成了几张(部分)遗传图谱[6，14- - - - - -22］．这些作图研究也最终揭示了八倍体草莓显示出全基因组二组遗传[1，2]，因此可以被归类为完全异源多倍体。

异源八倍体草莓同源体(或亚基因组)的起源还没有像面包小麦和棉花等其他异源多倍体作物那样得到广泛的研究[23，24］．分子遗传学研究表明，八倍体草莓的叶绿体DNA与二倍体草莓的叶绿体DNA最接近草莓属vesca(无性系种群。bracteata) [25，26］．在另一项关于核基因的研究中，证实了部分基因组明显与草莓属vesca，另一部分与野生二倍体有关草莓属innumae，从而提出了八倍体基因组起源于两个遗传背景截然不同的四倍体物种的未还原配子融合的假设。到目前为止，同源体的命名还没有约定，也没有一项八倍体映射研究将不同同源体的起源信息纳入到连锁群的命名中。因此，在不同的八倍体图谱中同源字母的分配并不一致。

从用于多倍体的微卫星中获得完整的单倍型信息的需求激励了van Dijk等人。[27]开发微卫星等位基因剂量配置与建立(MADCE)方法，用于确定异源多倍体植物物种的等位基因配置[27］．该方法本质上是将任何异源多倍体基因组转换为二倍体基因组，涉及可用于遗传分析的软件和方法。

在本研究中，我们利用MADCE技术建立了一个高度全面的八倍体草莓遗传SSR连锁图谱。我们使用这张图来区分同源异构体基于他们的放大效率f . vesca并发现二倍体亚基因组(同源体)之间的基因组重排。该图谱提供了两个亲本品种的遗传组成及其纯合性和单倍型共享水平。最后，将栽培草莓的遗传图谱与野生二倍体的物理参考图谱进行比较f . vesca。

植物材料

为了构建分子标记连锁图，使用了来自草莓品种' Holiday '和' Korona '杂交的92株幼苗的一个亚群。DNA混合和可能的异交导致10个个体被移除，总共留下82个。Holiday和Korona的谱系如图所示1。另一个由“Elsanta”和选择E1998-142杂交而来的133个个体的F1群体被用来证实在Holiday x Korona中观察到的反转。地图种群由私人育种公司Fresh Forward breeding BV创建并维护。

DNA隔离

根据Fulton等人的改良版本提取基因组DNA。[29mini-prep协议。简单地说，收获1克折叠的嫩叶。将叶子冷冻干燥并在2毫升的试管中研磨成粉末。在试管中加入含2% CTAB缓冲液700 μL(65℃)，涡旋混合10 min，再加入氯仿:异戊醇(24:1)700 μL。将混合物在室温下10,000 g离心2分钟。然后将600 μL的顶相转移到新鲜试管中。加入480 μL异丙醇，混合后室温下10000 g离心2 min。弃上清，用70%乙醇500 μL洗涤球团，静置2 min后，10000 g离心2 min。移液弃上清，用Tris EDTA 400 μL重悬球团。加入LiCl (135 μL, 8 M)去除RNA和多糖，在−20℃下孵育30 min。孵育后，在10000 g室温下离心2 min，将上清转移到新鲜试管中。加入320 μL异丙醇，- 20℃孵育30 min, 10000 g离心5 min，弃上清。 The pellet was then washed and centrifuged twice with 500 μL of ethanol (70%), and then the dried pellet was dissolved in 50 μL of TE.

SSR标记

起源

共有186种引物组合，来自各种来源[6，10- - - - - -12，15，18，22，30.- - - - - -43]用于构建连锁图。选择这些引物以获得10-20 cM区间的全基因组覆盖，并尽可能减少标记数量。所考虑的参数是SSR重复的长度，我们的映射亲本之间的多态性水平，以及从以前的出版物中获得的映射信息。关于这些引物组合的完整信息可以在附加文件中找到1:表S1。

聚合酶链反应

本研究中使用的前50种引物组合直接用荧光染料(6-FAM, NED或HEX)标记。随后的PCR反应在间接荧光标记下进行[44]在正向引物上使用通用17 bp 5 '端尾序列(AACAGGTATGACCATGA)，该序列与通用荧光标记引物(6-FAM, HEX或ROX)匹配[44］．所有反向引物都有一个GTTT尾巴[45]，以尽量减少结巴的形成。PCR混合物由1 × Goldstar PCR缓冲液、0.05 μM未标记带尾正向引物、0.2 μM未标记反向引物、0.2 μM标记通用引物、0.3 U Goldstar Taq聚合酶(Eurogentec Nederland b.v.， Maastricht, Netherlands)和10 ng DNA组成，总反应体积为20 μL。在直接标记引物的情况下，使用相同的混合物，除了正向(直接)标记引物和反向引物都以0.2 μM的浓度存在。PCR条件为94°C下3 min的一个循环，然后94°C下30 s, 50°C下30 s, 72°C下2 min，最后在72°C下10 min的延伸循环。

标记分析

使用ABI毛细管自动测序平台分离和检测荧光标记的扩增子(最初为ABI 3700，后来为ABI 3730, Perkin Elmer生物系统公司，福斯特城，加州)。ABI平台的输出用Genotyper 3.6 (ABI3700)或Genemapper 4.0 (ABI3730)软件进行分析。识别等位基因对应的峰，并定义其bin范围。接下来，对于每个样本，软件自动识别等位基因(峰)的存在以及峰下的面积。手动检查等位基因检测，并在必要时进行调整。每个个体(父母和后代)的等位基因数据(大小和面积)被转移到Excel电子表格中。数据分析遵循MADCE程序来建立异源多倍体群体中的等位基因配置[27]，这使我们能够估计等位基因剂量，并为每个亚基因组识别同源等位基因对。

链接图的构建

链接映射的构造遵循van Dijk等人所描述的相同程序。[27］．简单地说，在数据分析过程中，除非数据另有指示，否则基于父母之间共享的等位基因最有可能起源于同一亚基因组的假设，等位基因首先被分配到同源组。这种方法允许定义所谓的桥梁标记，连接两对亲本同源体。这些标记的类型为和 (JoinMap®3.0和后续版本的交叉授粉系统注释)。早期数据一致性检查使用等位基因对进行，如Sargent等先前所述。[17］．接下来，使用JoinMap®4.0 (Kyazma B.V.)分别为每个父节点创建链接映射[46]应用回归方法和Kosambi映射函数。这些独立的亲本图谱被相互比较，以匹配属于同一同源的亲本图谱，基于已经确定的， 标记，类似于Barrett等人的方法。[47］．该信息用于通过将和标记从同一引物对转换为标记来增加整合位点的数量，以及用于先前识别的和位点的验证。在此数据检查之后，尽可能创建集成的地图。将JoinMap®输出导入Excel，通过图形基因分型方法检查可能的基因分型错误(双重组)[48］．假定的双重组事件被检查到原始ABI输出的级别。当最新的修正没有导致新的假定错误的双重重组事件时，地图被认为是最终的，这通常需要一到两轮修正。父母双方均为纯合子的位点的图谱位置是根据其同源位点的相对位置计算的。扩增异体染色体的引物对从未被归算，仅显示在其扩增子所映射的连锁基团(link Groups, LGs)上。使用JoinMap®生成的相位信息建立亲本单倍型。首先使用MapChart软件包[49]，后来在Adobe Illustrator CS5 (Adobe Systems, San Jose, CA)中完成。

亚基因组的外延

同源字母(a, B, C或D)分配到一个连锁群是基于扩增效率f . vesca-衍生引物对。效率表示为所有观察到的扩增等位基因的比例f . vesca一个连锁组上的引物对超过可能的等位基因总数(放大等位基因和零等位基因)。

不确定是否存在零等位基因的位点(例如，由于多个lg上的纯合子性)不包括在这些lg的计算中。从异源染色体扩增出的位点仅用于其所映射的LGs的效率计算。

比较映射

本研究所使用的微卫星的物理地图位置是通过将SSR引物序列爆破到f . vesca伪染色体组合v 1.1 [13，50］．当没有找到明确的命中时，我们使用可用的标记的全长序列。在可视化中，微型卫星在百万碱基对中的物理位置乘以3，以更好地适应遗传地图的规模。八倍体遗传图谱以同源体为代表，该同源体具有较好的分离标记密度，且与其他同源体的标记顺序不一致。Sargent等人的二倍体遗传图谱[51]被选中是因为它与我们的地图有最多的共同引物对。co和cx系列标记的遗传位置[18]，利用最近二倍体遗传图谱的数据估算[50］．地图已在Mapchart中完成[49]并在adobeillustrator CS5中完成。

亲本间纯合子水平和单倍型共享的估计

霍乐迪和科罗娜的祖先都在其谱系的已知部分中多次出现(图1)，因此，它们的部分基因组很可能是纯合的。此外，霍乐迪和科罗娜很可能拥有共同的单倍型，因为他们有一些共同的祖先。理论期望的纯合度水平由FlexQTL得到的数值关系矩阵导出[52］．这个矩阵由双倍的亲属系数组成。观察到的纯合子水平和单倍型共享估计使用我们的连锁图。在这张图中，我们确定了具有多个(3个或更多)相邻位点且等位基因相同的遗传区域，在亲本内(用于纯合度估计)或亲本间(用于单倍型共享/亲缘关系估计)。由于使用了多个相邻位点，这些按状态相同(IBS)的区域被假定为按血统相同(IBD)。这些区域所覆盖的遗传长度被评估并合计。为了计算纯合子水平，我们用纯合子片段的遗传大小除以基因组的遗传大小。简而言之，利用Gillois恒等状态计算连锁图谱衍生的亲属关系系数[53]对于每个基因组区域(单位为cM)及其相关的雅卡尔凝聚一致系数[54］．在我们的连杆图上，可以区分几个单位态。首先，有些区域没有发现相同的单倍型;这些地区的亲属系数为0(吉洛伊斯身份状态Δ9)。其次，父母之间有一个相同单倍型的区域的亲缘系数为0.25(状态Δ8)。父母之间有两个相同的单倍型的地区的亲缘系数为0.5 (state Δ7)。如果一个单倍型在一个亲本上纯合，而同一单倍型在另一个亲本上杂合，亲缘系数为0.5(状态为Δ3和Δ5)。父母双方单倍型纯合子的地区亲缘系数为1(状态Δ1)。例如，当一条60 cM的染色体在15、10、5和30 cM的区域分别具有身份状态Δ8、Δ3、Δ1和Δ9时，其总亲属系数为0.23 ((15 cM*0.25 + 10 cM*0.5 + 5 cM*1 + 30 cM*0)/60 cM)。

复制微卫星分析

为了研究微卫星多位点定位的潜在原因，我们对这些序列进行了BLAST搜索草莓属vesca参考基因组(截断值1*E⁻¹⁰)．我们检查了参考基因组注释是否显示了LTRHarvest识别的转座因子[55重叠标记被炸到的位置。然后，我们使用来自最重要的命中序列的4 kb侧翼序列，并对NCBI收集的核苷酸进行BLAST搜索，以确定微卫星是否存在于基因中。

全局映射结果

利用186对SSR引物构建遗传连锁图谱。他们共生成508个分离位点，其中168个(35%)为双亲型(， 和类型)。分离双亲基因座后，Holiday分离的基因座总数为283个，Korona分离的基因座总数为393个。完整的基因图谱在附加文件中给出2:图S1。图中以链接组2和6为例2。草莓基因组全部28对染色体被恢复。对于一对(3C)，由于两个亲本之间对于共享标记位点的重组率差异较大，单个亲本图谱无法合并成一个完整的图谱。另外两个仅为Korona隔离的小型链接组不能明确地连接到它们各自链接组的主体(LG3A和LG3B)。显然，它们的遗传距离太大，无法将这些底层群体与距离连锁群体主体最近的信息位点连接起来，至少在给定的家族规模下是如此。综合图谱总长度为1846 cM，平均连锁群遗传长度为66 cM，平均标记密度为1 / 3.6 cM。这一总长度不包括3号染色体底部的两个片段与其各自的顶部片段之间的距离，也不包括亲本均为纯合子的连锁群末端的片段。利用这些纯合子标记位点的同源位置，估计该图谱的总遗传长度约为200 cM，总长度约为2050 cM。

亚基因组的外延

我们根据四个亚基因组的序列差异水平来标记它们f . vesca。这种差异是由madce衍生的基因型配置确定的，使用的是扩增等位基因占允许等位基因总数的比例。将效率最高(零等位基因最少)的亚基因组分配为同源字母A，将效率最低(零等位基因较多)的亚基因组分配为同源字母d，扩增效率见表1。LGs 1、5和7在f . vesca前两个同源物(A和B)与后两个同源物(C和D)的扩增效率比较。相比之下，对于lgs3和lgs6，以及lgs2和lgs4，差异主要在同源物A与其他同源物之间。通过鉴定零等位基因观察到的另一个有趣现象是存在几个连续标记没有放大任何产物的区域。这种情况的一个例子发生在LG2B的中心(图2)，其中标记UFFxa14H09、Fvi11和EMFn213在物理距离上跨越了一个以上的百万碱基，没有放大任何产物。在LG3B， - 5B， - 5C和7C的远端部分以及在6D的中心区域观察到其他的例子(附加文件2:图S1)。这些区域可能构成特定同源体的大量缺失。许多其他区域显示一个或两个连续SSR位点的等位基因为零。这些区域标记密度的增加可能提供进一步的证据，说明这些结果是否表明在引物位点上存在真正的缺失或巧合的序列分歧。

同源体的基因组组织:共线性和重排

整体的共线性

同一染色体同源体之间的总体共线性很高。有许多只有1-2 cM的小尺度差异(附加文件2:图S1)，但这些差异可能是由于在错误检查中忽略了映射或评分错误、缺失值或存在信息量较低的标记。在某些情况下，标记顺序的差异是由两个亲本映射的整合引起的。这种差异的一个例子可以在标记EMFn185和UDF067的顺序中观察到(LG6，图2)．对于LG6A, UDF067出现在EMFn185之前，而对于其他同源体，UDF067出现在EMFn185之前。父母双方隔离的最近位点是EMFn123。从EMFn185到EMFn123的距离完全基于Holiday内部的重组事件，而从UDF067到EMFn123的距离完全基于Korona内部的重组事件。小区域的亲本之间重组频率的差异可能是标记顺序改变的原因。

2号染色体上的大重排

我们发现LG2D的标记顺序发生了重大的重排(图2而且3.)，这是一个跨度为28 cM的反演(从标记UFFxa03B05处9 cM到BFACT015处37 cM)(图3.)．因为双亲都表现出相同的反转，而且多个分离位点位于这个区域内，我们认为这是一个真正的反转。

在LG2C上发现了第二个假定的重排，发生在前一个反演的同源区域内(图2)2)．在这里，标记位点UFFxa02C07 (4 cM)与CFVCT031 (31 cM)之间存在较大的差异，CFVCT031与ARSFL031之间的连锁关系密切，而在2A和2B连锁组中，这3个标记的连锁模式则相反(图2)2)．不幸的是，由于通常位于CFVCT031和ARSFL031之间的标记不是纯合子，就是无法识别LG2C，因此无法验证这一结果是由于反转、易位还是重组率的巨大差异造成的。无论如何，由于UFFxa03B05的同源位点位置不同，其重排的大小小于LG2D。

LG2重排在第二个映射种群中进行了进一步检查，我们从一个单独的项目中获得了标记数据，尽管标记密度低于Holiday × Korona地图。数据证实了LG2D在亲本E1998-142中存在较大的反转(图4)．Elsanta只有一个隔离标记，因此不能使用。对于LG2C，我们也在E1998-142发现了反转的证据4)．然而，由于支持反转的两个基因座紧密相连，其中一个基因座(UFFxa02C07)为型标记，由于hk子代的信息不足，通常定位不准确。我们重新检查了以前发表的地图，以支持这些重新排列的存在。这种反转发生的唯一迹象是在Sargent等人的八倍体图中。16，17]对于“happil”品种中的LG2B(后来他们称之为LG2D)(图3.)．这个链接组很可能与我们的LG2D匹配。

纯合性和杂合性

图中显示了映射亲本中观察到的纯合度水平5。霍乐迪的全基因组纯合子水平(33%)几乎是Korona(13%)的三倍。Holiday的整体优势也体现在14个连锁组(2A-D, 3A, 3B, 3D, 4B, 4C, 5D, 6C, 6D, 7A和7D)(图)5)．然而，Korona (LG 5C)的一个连锁群表现出较高的纯合度。此外，有8个连锁群(1A、1B、3C、4A、4D、5A、5C和7B)对双亲均为(几乎)完全杂合。Holiday和Korona的纯合子区域重叠为125 cM，接近预期的88 cM。对于霍乐迪，观察到的纯合子水平与基于血统亲缘系数的理论预期的29%相似，而对于Korona，观察到的水平比预期的3.6%高出三倍多。

单倍型共享(亲缘关系)

假日和Korona有四个独立的共同祖先，阿伯丁，Ettersburg 450，霍华德17和传教士(图1)，这两种基因预计将分别贡献高达49%和21%的Holiday和Korona基因组。这种亲缘关系水平很可能使霍乐迪和科罗娜共享的标记单倍型在血统上是相同的。霍乐迪和科罗娜的系谱亲缘系数为0.06(表2)2)．这种亲缘关系的水平意味着，当我们在霍乐迪的一个位点上选择一个等位基因，然后对科罗娜进行同样的选择时，两个等位基因在血统上相同的几率是6%。从连锁图谱估计的实际亲缘系数为0.16，高出2.5倍5)．双亲均为纯合子的亲缘系数一般也较高(如1D、6A、6B和7A)。一个明显的例外是同源7C，即使这个LG对父母双方都有很高的纯合子水平，但没有发现亲缘关系。相反，在同源7D上，我们发现很少共享纯合子，但杂合子区域的亲缘关系非常高。同源品种2C、3B、3C、4A-C、5B和7C的亲缘系数很低，表明品种间具有较高的多样性。

重复的微卫星

共有19对SSR引物产生了映射到一个以上异源染色体的扩增子(表2)3.)．在这些引物对中，已有6个引物是多位点ssr (CFVCT023、CFVCT032、EMFn181、EMFv104、EXP1A和Fvi6b [6，15- - - - - -18])。对于五对引物(BFACT048, CFVCT005, EMFv104, UDF033和UDF056)，我们发现至少有一个引物存在于LTRharvest算法在二倍体参考基因组中发现假定的反转录转座子的区域3.)．6对引物(BFACT041、BFACT048、CFVCT008、EMFv142、EXP1A和Fvi6b)的侧翼序列位于至少在其他物种中与大基因家族序列具有高度同源性的基因区。

最后，对于9对引物(CFVCT018、CFVCT023、CFVCT032、EMFn181、EMFn198、EMFn225、EMFn230、EMFv019和UDF004)，我们无法找到任何假定的解释它们靶向异体位点的原因。其中两个(EMFn198和EMFn230)在参考基因组中没有产生足够的特异性命中，无法进行进一步分析。另外2对(EMFn181和EMFn225)对应同一染色体4个同源体中不同位置的位点，最后2对(CFVCT018和EMFn198)对应同一同源体中不同位置的位点。这一结果有力地表明标记EMFn181、EMFn225、CFVCT018和EMFn198代表了可移动元素，这与缺乏表现出类似行为的相邻标记是一致的。

与二倍体基因组的比较

为了比较二倍体伪染色体之间的标记顺序f . vesca参考基因组(V 1.1) [13，50]，是我们的八倍体图和二倍体FvxFb图最具代表性的同源体[51]，如图所示6和附加文件3.:图S2二倍体和八倍体遗传图谱的整体标记序守恒较高，但也存在一定差异，可分为两类。I型涉及在相对较小(支架尺寸)距离上的标记顺序倒置。两个明显的例子发生在LG2远端，支架的朝向似乎是倒置的(图2)6)．II型差异多为单个位点，从物理图到八倍体遗传图的位置和顺序存在较大差异。例如，标记位点EMFn235, EMFn121和UFFxa08C11用于LG2(图2)6，附加文件3.:图S2)。总的来说，我们的遗传图谱和二倍体FvxFb遗传图谱是一致的，特别是在II型差异的情况下。这可能表明在二倍体物理伪染色体图中，一些支架的方向和位置仍然存在一些错误。因此，我们的八倍体草莓图谱可能有助于进一步完善物理图谱。

在本研究中，我们使用了MADCE方法[27]开发了两个八倍体草莓品种的综合遗传图谱，这是多倍体植物物种首次包含全面的单倍型信息，甚至包括纯合子区域和无等位基因区域。拥有如此广泛的单倍型信息的好处将在下面的章节中讨论。

地图长度和标记密度

2050厘米的地图长度(校正纯合度)与以前的研究结果基本一致[6，15- - - - - -17，22］．在八倍体草莓中，每3.6 cM有一个标记的标记密度并没有比以前报道的一些连锁图有所改善[16，22］．然而，MADCE的使用使我们能够最大限度地增加每对引物的分离位点数量，从而更好地比较同源物之间的标记顺序保留。此外，纯合子区域的精确定位表明，在这些区域饱和标记以获得更好的分辨率是徒劳的，正如Sargent等人先前也指出的那样。[16］．

亚基因组的外延

关于亚基因组的分化和标记，目前尚无惯例。在这里，我们根据它们的序列差异来区分亚基因组f . vesca使用分子标记。这种方法与以前的研究相反，以前的研究使用基因座数量和图谱长度等技术特征来区分同源体[6，14- - - - - -22］．这些参数受纯合子水平的影响，因此可能在很大程度上随用于杂交的亲本而变化。我们相信，我们的方法虽然是初级的，但在生物学上更有意义，在不久的将来，八倍体亚基因组与其二倍体和四倍体祖先之间的联系将变得更加明确，就像面包小麦所发生的那样[23］．

因为草莓是完全二倍化的，为了便于区分，我们用字母A-D表示亚基因组。然而，如果在不久的将来，八倍体草莓被证明起源于两个不同来源的四倍体物种，如Rousseau-Gueutin等人所建议的那样。[56]，并且根据我们在lg1、5和7上的数据，我们可以采用相同的同源命名惯例。

目前，“Holiday”x“Korona”地图用于绘制最近发布的Axiom中数千个SNP标记^®草莓基因分型阵列(也称为国际草莓90 K SNP阵列或IStraw90)，由美国农业部- scri RosBREED项目(http://www.rosbreed.org)和Affymetrix Ltd (Santa Clara, CA, USA)。现在，大规模的SNP阵列已经用于草莓，由于预期的大量共同标记，对八倍体映射使用类似的命名惯例应该变得简单。

同源物的基因组组织:共线性与重排

同构共线性和重排

同源连锁群之间的标记顺序高度共线，在以往的研究中观察到[6，15- - - - - -17，22］．跨越非常小距离的不一致性更有可能是由于评分错误、缺失值、标记的使用不是同样有信息，以及单亲图谱之间重组率的差异，而不是实际的基因组重排。

我们首次描述了草莓八倍体连锁图谱的一个大反转。在LG2D上的这种反演跨越了近30 cM，并在一个独立的映射种群中得到了验证。因为我们不能在连杆图中追踪这个反转草莓属vesca而且草莓属bucharica［10，11，42，51，57]，它应该是源自于Fragaria x ananassa，或者，不太可能发生在多倍体化之后。除了LG2D反转外，我们还发现了LG2C可能包含重排的证据，尽管证据不太清楚。使用不同的子代、更高的标记密度和荧光原位杂交进一步研究这些重排将是有趣的(FISH，类似于Tang等人。[58])，因为重新排列可以揭示八倍体草莓与其二倍体亲戚之间的有趣关系。

亲本映射中的育种特征

纯合性

由我们的遗传图谱产生的纯合子性和单倍型共享信息揭示了两个亲本品种的有趣特征，这使我们可以假设育种特征的可能性。在全基因组水平上，霍乐迪的纯合子性与理论预期的相似(约30%)，而Korona的近交水平远高于预期(13% vs. 3.6%)。霍乐迪有大量近亲繁殖的历史，而科罗娜没有。归一化很可能发生在纯合子性，其中极端水平的纯合子性和极端水平的杂合子性在选择中不受青睐。这种趋势对于高水平的纯合子可能尤其正确，因为这样的水平已知会导致草莓的近交下降[59，60］．在作物品种中，某些具有较高农艺价值的性状，如植株大小、适应性和活力，往往有利于杂合状态[61］．相反，果实硬度、形状和大小等性状通常是隐性遗传的，或由于等位基因的加性而发生，从而有利于纯合子状态[62］．父母之间的表型差异证实了这一假设。大量的近交系栽培品种霍乐迪被有意培育为高果实硬度和皮肤韧性，而Korona是一个受欢迎的园艺品种，因为它的适应性和味道。然而，它的果实柔软，果实形状不规则。这两个品种都表现出大的果实大小和产量。沿基因组纯合子分布的差异和相似点很可能反映了亲本系的表型差异和相似点。因此，控制果实硬度、形状和表皮易损性的基因可能位于霍乐迪纯合子和Korona杂合的区域，而控制有利于农艺性能的性状的基因更有可能位于双亲都是杂合的区域。

单倍型IBD(亲属关系)

对于霍乐迪和科罗娜来说，连锁图谱衍生的亲缘关系比他们的血统预期的高两倍多。这一结果可能表明这些共享遗传区域的正向选择。理论上对霍乐迪和科罗那的亲缘关系贡献最大的两个品种是霍华德17号和阿伯丁。这两个品种在20世纪早期的草莓育种中被广泛用作亲本[63]，因此出现在许多现代品种的谱系中。这些奠基人的某些基因组区域很可能处于积极选择之下，这将导致他们的后代具有高于预期的亲缘关系水平。另一种解释可能是，霍乐迪和科罗纳的创始人之间存在着密切的共同祖先。共享单倍型的分布似乎是非随机的。某些染色体，如7A和7D，被发现具有几乎是平均单倍型共享的三倍，而4号染色体的所有同源体几乎没有共享的单倍型。这一结果可能是巧合，但也可能是由于对特定区域的积极或净化选择。通过追踪霍乐迪和科罗娜之间的共享单倍型与他们的创始人及其后代之间的谱系关系，可以进一步阐明哪些单倍型处于强烈的正选择或净化选择之下。即使不知道相关的性状，这些标记辅助育种也很有趣。

重复

测试的186个微卫星标记中有19个(10%)映射到两条或两条以上的异染色体上。其中6个之前被报道为重复[6，15，16]，其中一些被认为是推测的古代染色体复制事件的残留物[16］．我们的发现并不支持古代复制事件的存在，因为我们无法找到一个明确的模式，即相同的异源染色体片段被多个复制的微卫星持续放大。这些标记在已知的转座元件和大型基因家族中的出现为重复事件的假设提供了进一步的证据。

与二倍体的比较草莓属基因组

对比图谱显示，八倍体遗传图谱与二倍体物理遗传图谱之间普遍存在较高的共线性。这一结果与以往的研究结果一致[6，15- - - - - -17，22］．然而，我们也发现了一些差异，这在大多数情况下表明八倍体遗传图谱与二倍体Fv × Fb遗传图谱具有更好的共线性[51]而不是二倍体草莓属vesca伪染色体(v1.1)。这一结果表明，我们的遗传图谱和物理图谱之间的大部分分歧是由于物理图谱的局限性造成的。对这一结果的一种可能的解释可能是，一些支架已经用由相对较少的个体组成的BIN集进行了映射和定向。这项研究所提供的关于错误放置或错误定位的支架的身份的知识可能在对感兴趣的基因进行精确定位时有很大的帮助。然而，并不总是能够确定哪些差异是由于遗传图谱或伪染色体的错误或由于真正的重排。因此，我们不能肯定或否定萨金特等人观察到的重排。[16]在lg1、3和4上。

MADCE方法能够对四种同源ssr位点的标记单倍型进行全面评估。它还使基因组重排的识别，和同源的识别基于他们的相似性f . vesca基因组。此外，我们能够评估纯合子和单倍型共享的水平和分布，这可以表明育种特征。单倍型信息的可用性对于从定位群体来源的qtl到标记辅助育种种质资源的选择至关重要。单倍型信息在草莓育种的其他几个方面也将被证明是一个有价值的工具，如亲本选择，谱系信息的验证和IBD分析。如果结合适当的方法来识别不同的亚基因组，SNP阵列和测序基因分型(GBS)等新技术可以加快同种异体多倍体中此类信息的可用性。我们希望通过这项研究，我们为获得草莓的全面遗传信息提供了重要的一步。

苏格拉底-伊拉斯谟学生交换计划获得Hulya Yilmaz Temel奖学金。新汉普郡大学的Tom Davis因分享引物TDFM1、−2和−6的设计序列信息而受到认可，Wageningen UR Plant Breeding的Paul Arens因设计这些特定引物而受到认可。这项研究的资金由技术顶级研究所绿色遗传学提供，项目号1C004RP。

从属关系

1. 瓦赫宁根植物育种，瓦赫宁根大学和研究中心，16，瓦赫宁根，AA, 6700，荷兰

   Thijs van Dijk, Giulia Pagliarani, Anna Pikunova, Yolanda Noordijk, Hulya Yilmaz-Temel, Richard GF Visser和Eric van de Weg

2. 荷兰瓦赫宁根大学实验植物科学研究生院

   Thijs van Dijk

3. 博洛尼亚大学农业科学系，Viale Fanin 46，博洛尼亚，40127，意大利

   会Pagliarani

4. 全俄园艺育种研究所(VNIISPK)，位于俄罗斯奥廖尔市日利纳

   安娜Pikunova

5. Ege大学生物工程系，伊兹密尔，博尔诺瓦，35100，土耳其

   Hulya Yilmaz-Temel

6. Fresh Forward Breeding B.V, Wielseweg 38a, Eck en Wiel，荷兰

   伯特Meulenbroek

相应的作者

对应到Eric van de Weg。

相互竞争的利益

作者宣称他们之间没有利益冲突。

作者的贡献

TvD进行实验工作，参与本研究的设计，进行联动映射和数据分析，并起草手稿。GP进行了实验工作和对比绘图。AP进行了实验工作和数据分析。YN进行实验工作，HYT进行实验工作和数据分析，BM负责植物材料并参与研究设计，RV参与协调并帮助起草手稿。EvdW构思了这项研究，参与了设计和协调，并帮助起草了手稿。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。

开放获取本文由BioMed Central Ltd授权发布。这是一篇开放获取文章，根据创作共用归属许可协议(https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)，允许在任何媒介上不受限制地使用、传播和复制，前提是原创作品的名称要注明出处。创作共用公共领域奉献弃权书(https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)除另有说明外，适用于本条所提供的资料。

转载及权限