利用SLAF-seq简化基因组数据挖掘甜橙果实品质性状基因

【目的】通过对240份不同甜橙资源群体利用SLAF-seq测序数据进行Fst与XP-CLR选择性清除分析,挖掘调控甜橙中优良性状的相关基因,为甜橙的分子育种工作提供重要参考。【方法】对国家柑橘种质资源圃(重庆)中保存的具有广泛遗传多样性和不同地理来源的240份甜橙种质资源进行SLAF-seq测序,获得全基因组范围内的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)基因型数据和单果重、果脐有无、可滴定酸含量等性状的表型数据,分析不同亚群之间Fst与XP-CLR数值。【结果】采用SLAF-seq技术对240份甜橙进行测序,共获得497.82 Mb短读数据,用BWA软件将测序数据比对到甜橙参考基因组上,取GATK和samtools两种方法得到的SNP标记交集,共得到1 467 968个SNP。利用Fst与XP-CLR分析筛选出了与甜橙果脐有无、单果重以及可滴定酸相关的候选基因。对受选择SNP位点附近区域进行基因注释,结果表明基因orange1.1g044639m和orange1.1g023641m参与编码生长素外排载体,可能与脐的形成相关;orange1.1g023641m在单果重性状中的Fst得分最高,其参与编码E3泛素连接酶,可能影响果实大小和重量,orange1.1g046891m可能通过调节碳水化合物的形成来影响果实重量;orange1.1g011684m编码丙酮酸脱氢酶二氢硫辛酰胺转乙酰基酶,其CDS序列发生碱基突变,可能影响了柠檬酸在不同品种间的含量;orange1.1g034502编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,基因注释功能与磷酸化/去磷酸化相关。【结论】本研究利用Fst方法对甜橙的SLAF-seq数据进行筛选。最终在甜橙资源的有无果脐、单果重和可滴定酸等性状上筛选出了6个相关的基因,可作为后期验证的候选基因,为甜橙品种的定向改良提供了依据。