【成功案例】SLAF遗传图谱上新啦！

小编掐指一算，好久没有和大家分享SLAF遗传图谱的文章了，今天，小编带来百迈客与客户合作发表的两篇遗传图谱的成功案例，给大家尝尝鲜图片

案例一：苹果F1群体高密度遗传图谱的构建与相关性状的QTL分析

合作单位：山西农业大学

发表时间：2021.09

材料与方法

群体构建：‘Y-2’（Malusdomestica）בDanxia’（Malus baccata）杂交构建的F1群体

性状调查：株高 (PH)、树干直径 (TD)、总花数 (TF)、分支花数 (BF)

测序技术：SLAF-seq

图谱构建：HighMap

QTL定位：mapQTL

研究结果

4个表型性状评估

在2015-2017年，对F1群体的4个表型性状进行了评估，其中，PH是通过用尺子测量从地面到树冠顶部的方式来调查；TD是记录移接处上方10cm的直径；TF和BF是计算总花数和分支花数。此外，相关性分析显示，PH和TD呈显著正相关（r>0.74, p<0.01）。

SLAF测序与基因分型

对双亲和150个F1子代进行SLAF建库测序，双亲共获得2.28GB的数据量，每个子代获得～554Mb的数据量，数据质控显示～93.42%的reads质量值达到或超过Q30；亲本及子代的平均测序深度分别为15.57×（母本）、16.9×（父本）和6.28×（子代），共开发出337,249个SLAF标记，其中，132,722是多态性标记，在这些多态性标记中，36,829个标记被成功分成8种基因型（(ab × cd, aa × bb, ab × cc, cc×ab, ef × eg, hk × hk, lm × ll 和 nn × np) ，由于双亲均为杂合种，进而利用除aa × bb基因型外的7种标记（16,126）用于后续的图谱构建。

苹果17条染色体的SLAF多态性标记分布

遗传图谱构建

最后，利用HighMap将5113个高质量SLAF标记用于遗传图谱构建，其中，雌性图谱包含2622个SLAF标记，总图距1666.35cM。雄性图谱包含3033个SLAF标记，总图距为1197.52cM。中性图谱包含5064个SLAF标记，形成17条连锁群，总图距为1494.65cM，平均图距为0.36cM。在该图谱中，有189个SLAF标记在11个连锁群中存在偏分离，包含112个SLAF标记的LG7标记偏分离率*高。在LG1、LG2、LG3、LG6、LG12和LG16中均未出现偏分离现象。并对以上图谱进行了单体来源评估、热图评估和共线性评估，结果表明该图谱是高质量的评估遗传图谱。

QTL定位

为了检测F1群体中与4个性状相关的位点，对其进行QTL分析。对于PH，结合3年的表型，在11号染色体上共鉴定到5个QTLs（qPH15-1, qPH16-1, qPH15-2, qPH16-2和qPH17），这些QTLs对表型变异的解释范围为17.20% ~ 22.40%。对于TD，共定位到6个QTLs（qTD15-1, qTD16-1, qTD17-1, qTD15-2, qTD16-2和qTD17-2），均位于11号染色体上，对表型变异解释范围为14.00～20.80%，PH与TD定位结果相重叠，均位于两个QTL簇，该结果进一步证实了PH和TD在表型上呈显著正相关。对TF，定位到2个QTLs（qTF15-1和qTF15-2），分别位于2和4号染色体上，解释表型变异率分别为8.80%和9.20%；另外，还定位到1个BF相关的QTL qBF15，可以解释34.80%的表型变异。qTF15-2和qBF15在4号染色体被定位到同一个染色体区间内。

‘Y-2’בDanxia’ F1群体中四种表型的QTL分析

案例二：利用R1R1 × R6R6群体进行苹果红肉位点的连锁定位和QTL定位

合作单位：西北农林科技大学

发表时间：2021.09

材料与方法

群体构建：‘Fuji’（非红肉，携带纯合的R1R1等位基因）和‘Red3’（深红色的果肉，携带纯合的R6R6等位基因）构建的F1群体，包含168个单株（携带杂合的R1R6等位基因）；

性状调查：采集成熟果肉进行矢车菊素半乳糖苷（cyanidin-3-galactoside）浓度测量，每株3个重复，每个重复5个果实；

测序技术：SLAF-seq

图谱构建：Joinmap

QTL定位：MapQTL

研究结果

F1群体表型评估

矢车菊素半乳糖苷是红果肉苹果中的主要红色素，作者首先对F1群体的矢车菊素半乳糖苷浓度进行测量，发现它们的分布倾向于低浓度的矢车菊素半乳糖苷，共有139个分离个体显示出低水平的矢车菊素半乳糖苷浓度，并且个体之间表现出显著的差异。

分离群体的SNP基因分型

SLAF测序共获得108.49Gb的数据，Q30为94.07%，GC含量为40.32%。其中，母本的测序数据量为9.69Gb（12.92×），父本的测序数据量为9.35Gb（12.47×）；F1群体的SLAF标签数量为152,603个，多态性SLAF标签为120,974个；共鉴定出7,997,517个SNPs，其中，成功将8599个有效SNPs分成4种基因型（ef × eg, hk × hk, lm × ll, 和nn × np）。

苹果遗传图谱构建

经过人工筛选后，有969个SNPs无法定位到连锁群或者存在偏分离，最终有7630个SNPs用于构建遗传图谱。母本和父本的上图标记分别有3903个和3925个。对于母本‘Fuji’遗传图谱，每个连锁群的SNP数量范围是为108 ~ 366个，平均为231个，每个连锁群遗传距离为70.17 ~ 168.23 cM，平均遗传距离为109.14 cM；对于父本‘Red3’遗传图谱，各连锁群SNP位点数为58 ~ 434个，平均为230个，各连锁群遗传距离为72.11 ~ 227.10 cM，平均遗传距离为140.26 cM；‘Fuji’和‘Red3’的总图距分别为1855和2384 cM，平均图距分别为0.47和0.61 cM。中性图谱共17个连锁群，总图距为2270.21cM，平均图谱为0.3cM；并且该图谱与基因组物理图谱具有很高的共线性（各连锁群的相关系数范围为0.81 ~ 0.99，平均值为0.94）。

苹果SLAF遗传图谱

成熟果肉中矢车菊素半乳糖苷浓度QTL鉴定

采用Kruskal-Wallis检验对矢车菊素半乳糖苷浓度进行QTL分析，采用区间作图(IM)和多QTL模型(MQM)检测潜在的QTL，阈值LOD为3.0。结果显示，只在‘Red3’的LG16位点的顶端检测到一个LOD值为4.49的QTL，该QTL的区间范围为0 ~ 40.79 cM，解释表型变异率为14.4%。此外，该QTL两侧有两个标记，分别是marker2187260 ~ marker2173766，作者进一步调查了不同株型之间的表型差异，结果表明，最接近QTL峰的标记之一mark2175442将分离群体分为纯合子ll型和杂合子lm型两类。纯合子ll型表现出明显高于杂合子lm 型的矢车菊素半乳糖苷浓度。结合前人的研究，该研究结果表明，LG16顶部的QTL热点区域可能在控制苹果红肉着色中发挥潜在的作用。

矢车菊素半乳糖苷浓度QTL分析

总结

遗传图谱作为经典的功能基因定位方法，可以用来探索不同物种的复杂性状；上述研究基于苹果SLAF高密度遗传图谱对苹果的株高、树干直径、果实红肉等性状为苹果的遗传研究提供了基础，这些结果丰富了苹果的接穗矮化、苹果果肉着色的育种资源。

SLAF-seq技术是百迈客研发的一种简化基因组技术，此技术酶切方案灵活、避开重复序列、不受参考基因组的限制。SLAF-seq技术已成功应用于群体进化、图谱构建、QTL定位和大规模群体的全基因组关联分析等研究中，帮助科研者进行功能基因定位和分子育种。目前，此技术已在多个物种中成功实施，涵盖作物、林木、花卉、果树、家畜家禽、水产、昆虫等逾百个物种，多项研究成果发表在国际杂志上。