白斑狗鱼雌、雄基因组混池重测序研究

为研究白斑狗鱼(Esox lucius)雌、雄基因组差异,实验对20尾雌鱼和20尾雄鱼分别进行混池重测序。测序结果显示:雌、雄池待分析测序数(clean reads)分别为282400688条和277391000条,碱基测序错误率(Q30)为94.44%和93.98%。经过与参考基因组比对分析,得到2076647个雌性SNP和2076942个雄性SNP;105810个雌性Indel和647466个雄性Indel;具有显著性别特异的SNP位点10个;使用SNP-Index算法筛选出性别特异区域26个。对雌、雄基因组进行比对和组装分析,分别获得雌、雄特异序列524条和500条。选择116条雌性和160条雄性特异序列进行PCR验证,得到一条长度为773 bp具有雄性偏向性的序列。

利用BSA-Seq筛选甘蓝型油菜菌核病抗性候选基因

油菜菌核病居油菜3大病害之首,它所引起的茎腐烂是导致油菜减产的重要原因之一,因此筛选出调控菌核病的主效基因,对利用分子辅助育种手段提高油菜产量具有重要意义.该研究以甘蓝型油菜高抗材料21Y490为父本与高感材料21Y689杂交,在F2分离群体终花期截取油菜茎秆进行核盘菌室内接种,培养3 d后测量菌斑大小鉴定菌核病抗性.筛选抗性极端表型个体构建DNA混池,与亲本一起重测序提取差异SNP,InDel信息,利用BSA-seq技术、ED算法和Δ-index算法获得两个显著的关联区域,分别位于C09号染色体的17.8~21.2 Mb和31.6~39.1 Mb区间,区间内共有399个基因.最后,利用拟南芥和甘蓝型油菜基因组注释信息对关联候选区间对应的基因功能进行分析,共筛选出与油菜菌核病抗性相关的8个候选基因(BnaC05g50540D,BnaC09g33900D,BnaA04g09130D,BnaA01g29170D,BnaC09g15640D,BnaC09g35310D,BnaA03g09220D,BnaCnng15460D),通过候选基因同源分析、代谢通路分析及共表达基因分析发现,这些基因主要参与植物激素生长调控及免疫系统的信号转导,为下一步抗性基因的克隆及功能研究奠定了基础.

基于BSA-seq的黄褐棉纤维长度候选基因发掘

纤维长度是棉花纤维品质的重要性状之一,发掘纤维长度基因对选育优质棉花品种具有重要意义。前期研究基于一套黄褐棉导入系群体定位到15个纤维长度数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),并分子辅助选育出一个纤维品质表现突出的黄褐棉导入系IL9,与其陆地棉轮回亲本PD94042杂交并自交构建了F2大群体。基于该群体的表型数据构建了纤维长度最长和最短的两个DNA混池,连同两个亲本共4个混池,利用极端性状混池重测序(bulked-segregant analysis sequencing,BSA-seq)方法进行遗传关联性分析,共检测到34个控制纤维长度的潜在候选基因,分别定位在Chr.7、Chr.10、Chr.18共3条染色体上的3个相关区域内。通过比较QTL定位、BSA-seq分析的结果,以及相关功能注释筛选,最终得到3个候选基因(Gh_D13G1294,Gh_D13G1295,Gh_D13G1296),这些候选基因可能对改良陆地棉纤维长度起重要作用。