《Frontiers in Genetics》浙江省农科院联合百迈客解析无参物种叶形性状遗传位点

豌豆(Pisum sativum L.)是世界上第四大可食用豆类。在过去几十年里,豌豆不仅是一种营养丰富的作物,而且也是研究遗传变异的理想植物。叶片形状影响作物光合作用利用率,同时也影响作物的品质和产量。因此,了解叶形性状的遗传结构对豌豆育种研究非常重要。

叶片形状是一种由多基因控制的数量性状。目前,已有几个与叶形性状相关基因被鉴定,而且发现这些基因之间存在复杂的调控关系。此外,研究人员还发现,内源生长素和赤霉素参与豌豆叶片形状的形成过程。但是,对豌豆叶形基因调控网络的研究尚不深入,这阻碍了豌豆育种分子标记的开发。

(图片源于文章)

12月5日,浙江省农业科学院徐盛春副研究员团队在Frontiers in Genetics上发表了题为QTL Mapping Combined With Bulked Segregant Analysis Identify SNP Markers Linked to Leaf Shape Traits in Pisum sativum Using SLAF Sequencing的研究论文,该研究利用SLAF-seq高密度遗传图谱与SLAF-BSA两种方法快速挖掘叶形性状遗传位点,这为无参物种重要性状遗传位点解析提供了经济、准确、高效的方法。

在本研究中,利用叶形存在明显差异的两个材料PS002和 PS047杂交得到的F2群体,利用145个单株构建SLAF-遗传图谱,7146个上图标签,总图距1120.81cM,平均图谱为0.16cM。结合F2代表型数据利用此图谱共挖掘到两个叶形QTL(qLeaf_or-1, qLeaf_or-2),并同时在F2群体中选择了2个极端混池,每个池含有30个子代,运用SLAF-BSA的方法验证到这两个位点与叶形性状紧密关联,并检测到许多其他与叶形性状关联的分子标记。此外,利用这些SLAF标签序列与蒺藜苜蓿、鹰嘴豆、大豆基因组进行近缘物种共线性分析,发现无参物种豌豆与蒺藜苜蓿更为相近。SLAF-遗传图谱和SLAF-BSA联合分析有利于排除标记假阳性,该方法获得的基因组信息庞大,对于复杂的无参物种遗传位点挖掘具有较好的效果。

图1. 关联QTL与SLAF标签

图2.豌豆与其他三个物种近缘物种共线性分析

本研究得到了国家重点研发计划(2018YFD0100901),国家自然科学基金(31372072,31572138)和浙江省重大科技专项(2016C02051)的支持。

 

参考文献:

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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