基于BSA-seq结合连锁分析发掘大豆荚粒性状QTLs及候选基因

作者：孙亚倩; 陈士亮; 褚佳豪; 李喜焕^*; 张彩英^*

来源：中国农业科技导报, 2023, 25(07): 29-42.

DOI：10.13304/j.nykjdb.2022.0089

• 大豆
• 荚粒性状
• BSA-seq
• 连锁定位
• QTLs
• 候选基因

豆荚和籽粒是大豆重要的产量形成器官，同时，荚粒性状作为大豆重要外观品质，还直接影响其商品性。鉴于此，基于大豆重组自交系群体（recombinant inbred line, RIL）在多种环境条件下的荚粒性状（荚长、荚宽、荚重、粒长、粒宽和粒重），筛选极端家系构建2个混池——大荚大粒池（large pool,LP）和小荚小粒池（small pool,SP）；经混合群体分离测序（bulked segregant analysis sequencing, BSA-seq）寻找控制荚粒性状的遗传位点，同时结合前期该群体连锁定位QTLs以及RIL亲本荚粒转录组数据，发掘多环境、多方法、多性状共定位区间以及候选基因。结果表明，构建的LP与SP混池在不同环境下的荚粒性状存在显著差异，BSA-seq结果与Williams82参考基因组的平均比对效率在98%以上，10×基因组覆盖率在94%以上；基于此，在置信度0.95时，经SNP-index、Euclidean distance(ED)和G-statistic算法分别获得27、41和51个关联区域，在置信度0.99时，分别获得5、15和16个关联区域，位于11条染色体（1、3、4、6、7、12、13、15、17、19和20号）；经与前期连锁定位QTLs比较发现，在7、19和20号染色体上存在多环境、多方法、多性状共定位遗传位点，且20号染色体SNP标记ss715637629及19号染色体SNP标记ss715635705、ss715635755、ss715635844等在连锁定位与BSA-seq同时被检测到；进一步分析3种BSA-seq算法共关联区域内的候选基因，发现40个基因存在外显子非同义突变，其中15个基因在RIL群体亲本C813和KN7豆荚和籽粒表达量较高，并有3个基因随豆荚发育进程表达量增加。以上结果为开展大豆荚粒性状分子遗传改良以及遗传基础解析奠定了重要基础。

• 单位
  河北农业大学