结合基因关联和转录组分析鉴定小麦成株期抗条锈病位点YrZ501-2BL的候选基因

【目的】小麦条锈病是小麦的主要病害之一,每年都会对小麦产量安全造成严重危害,挖掘小麦抗条锈病基因,为小麦抗条锈病种质创新和揭示小麦抗条锈病遗传机制奠定基础。【方法】利用多组学手段结合全基因关联分析(GWAS)开展对小麦成株期抗条锈病性状的解析。首先对411份来自CIMMYT和ICARDA的春小麦进行全基因组关联分析,在小麦2BL染色体上定位到一个主效的成株期抗条锈病位点,并利用含有该位点的抗病材料Z501及感病亲本晋麦79的双亲群体进行连锁作图,成功验证了该位点抗性的稳定性,暂命名为YrZ501-2BL。在此基础上,通过基因注释、比较基因组分析、转录组分析和候选基因的关联分析对目标区间筛选候选基因。【结果】综合GWAS和连锁作图结果,将YrZ501-2BL锁定在小麦2B染色体0.26 Mb(575.706—576.587 Mb)范围内,根据中国春参考基因组注释信息分析,该区间含有12个基因,其中,高可信基因6个;利用在线网站,将目标区间所在的中国春参考基因组与其他已公布的不同倍性小麦基因组进行比较,发现该区间的6个高可信小麦基因基本都能在其他小麦材料中找到同源基因,且基因排列顺序相同,说明该区间可能不存在较大片段的插入、缺失、倒位等现象,可以利用参考基因组信息进行候选基因预测;结合抗病亲本Z501和感病亲本晋麦79的成株期接种条锈菌后的转录组数据,发现只有TraesCS2B02G406400、TraesCS2B02G406500和TraesCS2B02G406600受诱导表达,且抗感病亲本存在表达差异。根据中国春基因组注释,三者分别编码GATA转录因子、SH3P2蛋白和锌指蛋白。通过进一步的候选基因关联分析,发现只有SH3P2蛋白中存在与条锈病表型显著性差异的SNP位点(G/A),虽然该位点(G1369A)在2个可变剪切的转录本中均未引起氨基酸编码变化(TCG和TCA均编码丝氨酸),但可能与可变剪切有关,同时该位点(G1369A)的不同单倍型表型之间也存在极显著差异,进一步分析发现,在G1369A位点下游还有2个引起氨基酸改变的变异位点G1377A和G1431A,分别引起缬氨酸(GTT)到异亮氨酸(ATT)和缬氨酸(GTG)到甲硫氨酸(ATG)的改变,但这两个位点在455份重测序材料中所占比例只有0.87%,属于稀有变异,因此,未进行显著性检验。综上,推测TraesCS2B02G406500为YrZ501的重要抗病候选基因;此外,针对YrZ501候选区间的差异SNP开发了相应的AQP标记,可用于辅助选择,为下一步小麦抗锈病分子育种应用提供了标记资源。【结论】利用多组学整合关联分析的方法,成功在小麦2B染色体上挖掘到1个抗条锈病候选基因TraesCS2B02G406500。

基于高通量测序技术的苗期抗条锈基因YrCHI的遗传定位

小麦条锈病一直是影响我国小麦稳产高产的最重要真菌病害之一,防治小麦条锈病最为经济有效的措施就是培育持久抗性品种,鉴别并利用优良抗源是抗病育种的前提。来自美国农业部收集的种质PI 90279和国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)的品种Chilero自引进我国后,一直对小麦条锈病保持良好的抗性。前期利用澳大利亚春小麦Avocet S(AvS)作为母本,分别与PI 90279和Chilero杂交构建了F_(2)和重组自交系(RIL)遗传群体,苗期利用CYR34小种接种鉴定后发现,AvS/PI 90279的186个F_(2)群体抗感比为1∶3(χ^(2)=0.58,P=0.27),AvS/Chilero的154个RIL群体抗感比为1∶1(χ^(2)=0.84,P=0.19),说明2个材料的苗期抗性均为一对基因控制。利用集群分离分析(BSA)结合小麦高密度660K芯片策略,对2个群体快速进行基因定位,均在染色体7B相同的位置上成功挖掘出大量的与抗病有关的差异SNP,说明2个抗源的条锈病抗性是由同一个基因控制的。此外,AvS×Chilero群体前期基于DArT标记已构建好全基因组连锁图谱,利用该图谱对苗期抗性表型进行遗传定位,同样也将目标位点锁定在7B染色体上,暂命名为YrCHI。从相对遗传位置、条锈病抗性表现以及育种系谱看,YrCHI可能与YrZM103为同一基因。

对图书馆与地方文献收藏工作的思考——以随州市图书馆地方文献收藏工作为例

从图书馆对地方文献的认识出发,提出对地方文献的定位和保存价值的把握,以及对地方文献信息资源的发掘和抢救,加大对地方文献的管理力度,到运用现代科技开发地方文献资源等方面进行阐述。

《测绘学报》入选中国精品科技期刊

近日，科技部评选出300和中国精品科技期刊，由测绘出版社编辑出版的《测绘学报》名列其中。《测绘学报》创刊于1957年，是由中国科协主管、中国测绘学会主办的国家级综合性学术刊物，是中国百种杰出学术期刊，中国科技期刊影响因子前40名的惟一的测绘期刊，其影响因子和被引频次居中文核心期刊测绘类首位。