科研产出
基于RAD-seq的西番莲系统进化分析及种间SSR标记开发
《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：西番莲(Passiflora spp.)是中国南方重要的果树,其种间进化关系尚不清楚,且缺乏通用性分子标记.本研究基于酶切位点相关DNA测序(restriction site-associated DNA sequencing,RAD-seq)技术对西番莲属6个种共10份种质的系统进化、SSR位点及标记通用性进行了研究.结果表明:EcoRⅠ是西番莲基因组简化测序较为适应的酶;依据剩余读长数/读长数,以'紫果7号'(P.edulis)(P4)的部分组装序列为参考基因组,利用检测到的46451个高质量SNPs构建系统发生树,结果显示,蓝冠西番莲(P.caerulea)(P6)、红花西番莲(P.coccinea)(P7)、版纳西番莲(P.xishuangbannaensis)(P8)和大果西番莲(P.quadragularis)(P9)为一支,绿皮百香果(P.edulis)(P5)和哥伦比亚激情果(P.ligularis)(P10)为一支,金陵紫果(P.edulis)(P1)、芭乐味黄金果(P.edulis var.flavicarpa)(P2)、云南黄果原生种(P.edulis var.flavicarpa)(P3)和'紫果7号'在亲缘关系上更近;以版纳西番莲为参考基因组,利用12452个高质量SNPs构建系统发生树,云南黄果原生种、'紫果7号'、红花西番莲、版纳西番莲、大果西番莲和哥伦比亚激情果都单独为一支,金陵紫果和芭乐味黄金果聚为一支,绿皮百香果和蓝冠西番莲聚为一支;在10份西番莲种质的基因组中共鉴定到2614个SSR,其核心基序为AT、GA和AAG等2~6个碱基,重复数为4~16次,并成功开发了2515对SSR引物;利用50对SSR标记评估西番莲各种质间的标记通用率为54.22%,栽培种西番莲(P1~P5)明显高于其他5个种属(P6~P10),而中国云南野生种版纳西番莲的通用率为0,推测是由于版纳西番莲与其他种质的亲缘关系较远,基因组序列上存在着较大的差异.本研究明确了不同种西番莲间的亲缘关系,为西番莲遗传改良提供理论依据,为西番莲分子标记辅助选择育种提供实用的SSR标记.
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利用SNP标记及配合力划分超甜玉米自交系的杂种优势群
《植物遗传资源学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：划分超甜玉米自交系的杂种优势群,筛选配合力高的甜玉米自交系,构建新的杂种优势更强的甜玉米群体,为优良甜玉米的选育提供依据。本研究选用23个自育超甜玉米自交系,采用NCⅡ设计得到60（3×20）个组合,研究它们的产量配合力效应并结合56K SNP标记将供试材料进行杂种优势群的划分。结果表明23个自交系的平均杂合率为2.59%,纯合度较高;除GX06和GX10,GX14和GX15,GX16和GX17的遗传相似度较高外,其余自交系之间的遗传相似度均小于90%,可作为不同的材料在育种上应用;测验系GX21和被测系GX01、GX03、GX12、GX13、GX18的产量GCA正向效应值较高,在产量性状上是非常优良的自交系;进化树、主成分分析和产量SCA聚类图将23个超甜玉米自交系分为GX21群、GX22群和GX23群,其中GX22（HJZ33）群称为父本群,包含的自交系为GX02、GX11、GX19、GX20及测验系GX22自身共5个,GX21（GTL273）和GX23（YC26）群称为母本群,包含的自交系为GX01、GX03～GX10、GX12～GX18及测验系GX21和GX23共18个。SNP标记和产量SCA分群结果基本一致,使用SNP标记化划分杂种优势群可以明显缩短玉米育种周期。
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禾荔特晚熟焦核突变体GLL-1全基因组变异分析
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究禾荔特晚熟焦核突变体GLL-1的全基因组变异情况,为调控荔枝果实成熟期、解析焦核发生分子机制及选育焦核品种提供理论支持。【方法】通过荔枝种质资源普查发现1个禾荔特晚熟焦核突变体GLL-1,对禾荔和GLL-1开展全基因组重测序（测序深度50×）,对比分析GLL-1全基因组变异情况。【结果】与禾荔相比,GLL-1果实明显较大,品质优良,特晚熟,种子变为焦核,可食率明显提高。从GLL-1基因组获得320858674个高质量的Clean reads,定位到荔枝参考基因组的高质量Clean reads数占比为96.07%,正确识别率大于Q20的碱基占比为96.48%,正确识别率大于Q30的碱基占比为91.38%,基因组GC含量为35.28%,覆盖度（大于1×的碱基占比）为97.62%。检测到9306084个单核苷酸多态性（SNP）位点和759887个小片段插入和缺失（Indel）位点,共导致12621个基因发生变异,其中发生非同义SNP突变的基因8451个,发生Indel的基因4170个。许多与花色素苷生物合成相关的MYB、bHLH、WD40转录因子家族基因及参与ABA信号转导的重要家族基因（bZIP、WRKY、MAPK及PPR）均发生突变。【结论】MYB、bHLH、WD40、bZIP、WRKY、MAPK及PPR等家族基因的突变可能是导致GLL-1果实特晚熟及焦核发生的一个主要原因,推测其在调控荔枝果实发育和焦核发生中发挥关键作用。
关键词： 荔枝 焦核突变体 全基因组重测序 变异分析 SNP Indel
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玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.[方法]以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.[结果]F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.[结论]玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.
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南方水稻黑条矮缩病苗期抗性的全基因组关联分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：由白背飞虱传播的南方水稻黑条矮缩病(Southern Rice Black-streaked Dwarf Virus, SRBSDV)给水稻的生产造成巨大的产量损失,开展SRBSDV抗性鉴定及全基因组关联分析,可为有效防治水稻SRBSDV提供科学依据。本研究利用人工接种方法,对419份广西地方稻种资源核心种质进行SRBSDV苗期抗性鉴定。结果表明,其SRBSDV苗期发病率变异范围为6.11%～100%,平均值为84.80%,抗性变异系数为23.29%。利用211 818个高质量SNPs对水稻SRBSDV苗期抗性进行全基因组关联分析(GWAS),共检测到10个与水稻SRBSDV苗期抗性显著相关的SNP位点,可解释7.84%～18.30%的表型变异。在所有的显著性关联SNP位点中,共检测到8个抗病基因(R基因),分别位于第1、第5及第11染色体上,可能参与SRBS-DV苗期抗性的调控。本研究结果将为水稻抗SRBSDV分子育种和抗SRBSDV基因克隆提供基础信息。
关键词： 南方水稻黑条矮缩病 核心种质 抗性 全基因组关联分析 SNP
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