基于简化基因组测序高粱育种材料亲缘关系的分析

作者：张一中; 范昕琦; 杨慧勇; 张晓娟; 邵强; 梁笃; 郭琦; 柳青山^*; 杜维俊^*

来源：生物技术通报, 2020, 36(12): 21-33.

DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-0344

• 高粱
• SLAF-seq
• 育种材料
• 遗传结构
• 亲缘关系

探明高粱育种材料的遗传结构和亲缘关系,为今后高粱杂交育种、种质创新及杂种优势群构建提供理论依据。采用简化基因组测序技术(Specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)对37份高粱材料进行测序,以高粱(Sorghum bicolorv3.1)基因组为参考基因组进行酶切预测,以水稻品种日本晴为对照进行比对分析,开发单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记并将其应用于育种材料的遗传结构和亲缘关系分析。结果表明,从37份高粱材料中共获得106.19 Mb的读长数据,不同材料的读长个数在1 461 206-4 628 462;对照数据的双端比对效率为92.15%,酶切效率为89.69%,SLAF建库正常。测序质量值Q30平均为89.60%,所有样品GC含量均值为45.71%,共开发了226 724个SLAF标签,其中多态性SLAF标签有105 053个,通过序列分析共获得185 451个有效标记。群体遗传结构分析和主成分分析都将37份高粱育种材料划分为2个类群,保持系和国外材料聚为一类,恢复系和中国材料聚为一类,分群结果与实际系谱基本相符。根据SNP标记估算材料间的遗传距离,距离值范围为0.0098-0.8841,L2R与L17R遗传距离最小,3765白B与L17R遗传距离最大。本研究明确了部分外引材料的血缘关系,并发现都拉类型、卡佛尔/顶尖类型的不育系与倾中国高粱的恢复系亲缘关系最远,在高粱杂交育种选配亲本上应加以重视。

• 单位
  山西农业大学