科研产出
云南省芥菜型油菜菌核病抗性鉴定及抗性位点全基因组关联分析
《中国油料作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：菌核病是严重危害油菜生产的广谱性病害，而芥菜型油菜中蕴含着丰富的菌核病抗性基因资源。因此，开展芥菜型油菜菌核病抗性种质资源筛选，定位与发掘抗性位点对油菜菌核病抗性育种具有重要意义。本研究对云南省各地收集而来的芥菜型油菜种质资源在三种生长环境下进行菌核病抗性鉴定，并结合其中91份芥菜型油菜种质材料基因组重测序数据开展菌核病抗性位点全基因组关联分析研究。根据三种生长环境下离体叶片鉴定结果，筛选出1份高抗菌核病种质材料J7667和1份相对高抗菌核病种质材料J047。91份重测序数据比对到芥菜型油菜参考基因组上进行变异检测分析，共检测出11 337 871个SNP和4 017 890个InDel，分布于芥菜型油菜18条染色体上；数据过滤后获得403 211个高质量SNP；分别利用Emmax和Tassel两种分析软件对91份材料在罗平冬播、小哨夏播、小哨冬播三种生长环境下的离体叶片、离体茎秆与活体茎秆菌核病抗性鉴定表型数据进行全基因组关联分析。离体叶片中，两种分析方法在三种不同生长环境下共定位到62个抗性显著关联SNP位点，其中罗平冬播和小哨冬播分别检测到23个与39个显著关联SNP位点，小哨夏播环境下未检测到抗性位点；罗平冬播活体茎秆中两种方法共检测到3个与抗性显著关联SNP位点；而小哨夏播环境下离体茎秆未检测到显著相关的SNP。Tassel方法中罗平冬播和小哨冬播分别在A2、A8、B2染色体上检测到位置相近抗性SNP位点；Emmax方法中罗平冬播和小哨冬播分别在B5、B8染色体上检测位置相近抗性SNP位点。此外，本研究还将前人鉴定到的菌核病抗性QTL位点与本研究鉴定到的抗性位点共同映射到芥菜型油菜参考基因组，发现本研究鉴定到抗性QTL区间（XLRA2-2、XLRA1-4）分别与前人报道的抗性QTL位点Sll2和qsr10-1重叠。
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云南水稻新品系重要农艺性状全基因组关联分析
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究云南省新育成水稻品系控制重要农艺性状的基因,为下一步精准利用这些基因做好准备.[方法]选用云南省农业科学院育成的124份水稻新品系为试验材料,利用全基因组关联分析技术对水稻剑叶长、剑叶宽、株高、有效穗数、穗长、每穗粒数、结实率、千粒重8个重要农艺性状进行相关位点的挖掘.[结果]通过表型性状分析,从124份水稻新品系中共鉴定出33份大穗材料,8份大粒材料;通过聚类分析,参试群体被分成群体Ⅰ、群体Ⅱ、群体Ⅲ;通过全基因组关联分析,8个重要农艺性状共检测到204个相关位点(P≤0.001),阈值超过1.0×10-5的位点有39个,其中与剑叶长显著关联的SNP位点5个,与剑叶宽显著关联的SNP位点1个,与株高显著关联的SNP位点4个,与有效穗数显著关联的SNP位点3个,与穗长显著关联的SNP位点4个,与每穗粒数显著关联的SNP位点6个,与结实率显著关联的SNP位点2个,与千粒重显著关联的SNP位点14个,其中qFLW1、qPH6.1、qTGW3.1、qTGW3.2、qTGW3.3、qTGW3.4、qTGW7 7个位点与前人研究一致,其余位点为新位点;8份大粒材料位点分析结果显示,有7份材料在8号染色体的3个位点上集中出现,有5份材料在11号染色体的1个位点上集中出现,其余位点上均未筛选到相关材料.[结论]发掘水稻控制重要农艺性状的基因,为下一步分子标记辅助选择育种提供有用信息.
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马铃薯资源晚疫病抗性的全基因组关联分析
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：广谱抗性基因的挖掘是马铃薯高抗晚疫病品种选育的基础.本研究以288份国际马铃薯中心筛选的晚疫病抗性群体为试验材料,经过连续2年田间调查,计算AUDPC和sAUDPC值,评估群体晚疫病抗性;利用SLAF-seq方法进行群体简化基因组测序,通过对晚疫病抗性表型数据的全基因组关联分析,挖掘晚疫病抗性相关的遗传位点和候选基因,为晚疫病抗性品种选育和抗病机理研究提供一定的理论和材料基础.结果表明,晚疫病抗性在288份材料间存在着广泛的遗传差异;基于5种分析模型,共鉴定到82个与晚疫病抗性显著关联的位点;在关联区间关联到54个已知或可能与晚疫病抗性相关的基因.其中,23个基因为抗性基因,包括晚疫病抗性基因R1同源基因、Sw-5同源基因(R8)和Rpi-vnt1以及编码多效性耐药蛋白基因; 5个基因编码MAPK蛋白和WRKY转录因子; 1个基因参与茉莉酸途径;3个基因与水杨酸途径相关;6个基因是病程相关的基因;3个基因参与苯基丙酸类合成途径;其他与晚疫病抗性相关的基因,如HMGR基因(2个)、细胞色素P450 (21个).
关键词： 马铃薯 晚疫病抗性 全基因组关联分析 抗性基因 国际马铃薯中心
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白菜类作物开花时间的全基因组关联分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】解析白菜类作物开花时间的调控位点,定位白菜类作物开花时间相关的候选基因,为白菜类作物抽薹开花时间的遗传改良提供依据。【方法】以116份白菜类作物组成的自然群体作为研究材料,分别种植在温室与露地2个独立的环境中,进行开花时间调查。同时,提取试验材料的DNA样品进行深度为1.2x的重测序,对测序数据用Pooled Mapping法进行过滤、与参考基因组比对,获得全基因组高密度SNP集合。经过条件过滤后,对高质量的SNP集合进行生物信息分析,包括试验材料的群体结构分析和全基因组连锁不平衡分析。从高质量的SNP集合中,随机挑选出2 000个变异位点,用Phy ML软件以最大似然法对116份试验材料进行系统发育树分析。用全部的高质量SNP集合位点通过软件Haploview进行全基因组连锁不平衡分析。最后,将高质量的SNP集合与开花时间数据结合,通过TASSEL和GAPIT软件包以及R程序语言进行全基因组关联分析。根据强关联峰值信号点位置和连锁不平衡区间定位开花时间候选位点,再通过白菜与同源物种拟南芥的基因共线性关系以及基因功能注释分析来预测白菜类作物开花时间相关的候选基因。【结果】不同种植条件下、不同类型的白菜类作物在开花时间上存在广泛差异。试验材料在露地环境下的开花时间高峰期明显早于温室环境下的材料;试验材料在露地环境下的开花时间总体表现出偏正态分布,而在温室环境下,开花时间各个阶段呈现出较为均衡的分布。温室与露地环境下的开花时间呈显著正相关。通过生物信息学分析最终得到的高质量SNP位点共103万个。试验材料的群体结构分析表明在系统发育树上各亚群内部分布较为集中,不同亚群之间的分布与材料的地理起源密切相关。全基因组衰减平均LD为2.3 kb,表明在116份白菜类作物构建的群体内存在较为频繁的重组和突变。对不同条件下的开花时间进行全基因组关联分析,用复合模型检测到54个(P>4)强关联峰值信号点,一般模型检测到87个(P>5)。通过进一步分析强关联信号点的连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)区段,得到存在强连锁关系(r2>0.33)的峰值信号点共33个(温室环境下27个,露地环境下19个)。其中,在温室与露地环境下的共定位位点13个。根据33个关联候选位点,再通过白菜与同源物种拟南芥的基因共线性关系以及基因功能注释分析筛选出白菜类作物开花时间相关的候选基因14个,其中温室与露地环境下共定位候选基因3个(FUL、PHYB和FPF1)。在露地条件下定位到开花关键基因FT1。【结论】不同条件下开花时间的相关性分析表明,遗传效应在开花早晚中起着决定性作用。全基因组关联分析共鉴定出33个与开花时间相关的显著关联信号。通过连锁不平衡分析、白菜与同源物种拟南芥的基因共线性关系以及基因功能注释分析初步鉴定出14个白菜类作物开花时间相关的候选基因。
关键词： 白菜类作物 开花时间 连锁不平衡 全基因组关联分析 候选基因
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