香菇“沪香F2”自交群体产量等性状的GWAS分析

【目的】为有效利用分子辅助育种技术提高香菇产量,挖掘定位SNP位点与候选基因。【方法】以“沪香F2”自交后代的100株菌株为研究对象,采用全基因组重测序获得供试菌株的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)数据,结合在栽培过程中统计的子实体产量相关性状表型数据,开展单性状全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)。【结果】定位到产量性状相关的主效区间位于1号染色体2585129~4051693区段,共有1306个显著SNP位点;定位到与菇蕾性状中一潮平均蕾数关联的29个SNP显著位点,与一潮现蕾天数性状关联的199个SNP显著位点;定位到与菌棒品质性状中的软硬度性状关联的109个SNP显著位点,与转色性状关联的29个SNP显著位点;筛选到与产量性状相关的12个候选基因,与菇蕾性状相关的10个候选基因,与菌棒品质性状相关的2个候选基因。【结论】首次利用GWAS分析香菇单亲本群体,为改良香菇产量提供有效的候选分子标记,有利后续分子辅助育种开展,同时为后续功能基因精细定位奠定了基础。

攀西高原不同轮作制度下土壤固氮微生物nifH基因多样性与群落结构特征

[背景]关于高原生境轮作制度对土壤固氮微生物群落组成及多样性的影响研究尚少。[目的]深入认识攀西高原不同轮作制度对农田土壤肥力及土壤固氮微生物nifH基因群落结构与多样性的影响,以期建立合理的轮作制度。[方法]以凉山州冕宁县不同作物轮作制度[包括光叶紫花苕-烤烟(分轮作15年和20年两种,分别为G1和G2)、苦荞-烤烟(KQ)、大麦-烤烟(DM)和撂荒(CK)]的土壤为研究对象,通过化学分析和Illumina MiSeq技术,对土壤理化性质、土壤固氮微生物nifH基因多样性及群落组成进行分析。[结果]撂荒土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳和含水量最显著(P<0.05)。KQ轮作下土壤有效磷和速效钾分别提高了43.0%和2.60%,而DM轮作下的土壤理化性质均下降。土壤固氮酶活以撂荒土壤最高,G2轮作最低。土壤固氮微生物nifH基因多样性以G1轮作最高、G2轮作最低,门水平上以变形菌门(Proteobacteria)是优势共有nifH基因类群,相对丰度占群落的63.0%-92.4%;属水平上,偶氮氢单胞菌属(Azohydromonas)是不同轮作制度下的优势物种,慢生根瘤属(Bradyrhizobium)是撂荒土壤中的优势物种。[结论]冗余分析发现,土壤pH和含水量是驱动土壤固氮微生物nifH基因的群落组成的关键因子。本研究表明不同轮作制度可以明显改变土壤肥力状况和固氮微生物nifH基因群落组成,其中以光叶紫花苕-烤烟轮作15年的影响最明显,可以提高土壤养分含量,增加土壤固氮微生物nifH基因多样性。