《Frontiers in Genetics》浙江省農科院聯合百邁客解析無參物種葉形性狀遺傳位點

豌豆(Pisum sativum?L.)是世界上第四大可食用豆類。在過去幾十年里,豌豆不僅是一種營養豐富的作物,而且也是研究遺傳變異的理想植物。葉片形狀影響作物光合作用利用率,同時也影響作物的品質和產量。因此,了解葉形性狀的遺傳結構對豌豆育種研究非常重要。

葉片形狀是一種由多基因控制的數量性狀。目前,已有幾個與葉形性狀相關基因被鑒定,而且發現這些基因之間存在復雜的調控關系。此外,研究人員還發現,內源生長素和赤霉素參與豌豆葉片形狀的形成過程。但是,對豌豆葉形基因調控網絡的研究尚不深入,這阻礙了豌豆育種分子標記的開發。

(圖片源于文章)

12月5日,浙江省農業科學院徐盛春副研究員團隊在Frontiers in Genetics上發表了題為QTL Mapping Combined With Bulked Segregant Analysis Identify SNP Markers Linked to Leaf Shape Traits in?Pisum?sativum?Using SLAF Sequencing的研究論文,該研究利用SLAF-seq高密度遺傳圖譜與SLAF-BSA兩種方法快速挖掘葉形性狀遺傳位點,這為無參物種重要性狀遺傳位點解析提供了經濟、準確、高效的方法。

在本研究中,利用葉形存在明顯差異的兩個材料PS002和?PS047雜交得到的F2群體,利用145個單株構建SLAF-遺傳圖譜,7146個上圖標簽,總圖距1120.81cM,平均圖譜為0.16cM。結合F2代表型數據利用此圖譜共挖掘到兩個葉形QTL(qLeaf_or-1, qLeaf_or-2),并同時在F2群體中選擇了2個極端混池,每個池含有30個子代,運用SLAF-BSA的方法驗證到這兩個位點與葉形性狀緊密關聯,并檢測到許多其他與葉形性狀關聯的分子標記。此外,利用這些SLAF標簽序列與蒺藜苜蓿、鷹嘴豆、大豆基因組進行近緣物種共線性分析,發現無參物種豌豆與蒺藜苜蓿更為相近。SLAF-遺傳圖譜和SLAF-BSA聯合分析有利于排除標記假陽性,該方法獲得的基因組信息龐大,對于復雜的無參物種遺傳位點挖掘具有較好的效果。

圖1.?關聯QTL與SLAF標簽

圖2.豌豆與其他三個物種近緣物種共線性分析

本研究得到了國家重點研發計劃(2018YFD0100901),國家自然科學基金(31372072,31572138)和浙江省重大科技專項(2016C02051)的支持。

 

參考文獻:

Zheng Y, Xu F, Li Q, Wang G, Liu N, Gong Y, Li L,Chen Z-H and Xu S. QTL Mapping Combined With Bulked Segregant Analysis Identify SNP Markers Linked to Leaf Shape Traits in?Pisum sativum?Using SLAF Sequencing.Front. Genet. 2018,9:615

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