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基于slaf-seq技术构建栽培草莓高密度遗传图谱

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华北农学报 2020年第6期35卷 52-57页

作者：董辉杨莉李莉张建军范婧芳宋世佳杨雷李海山河北省农林科学院石家庄果树研究所河北石家庄050061 河北省农林科学院河北石家庄050031 河北省植保植检总站河北石家庄050035

为大量开发SNP用于构建栽培草莓高质量的遗传图谱,以国产草莓品种红星为母本,日本草莓品种红颜为父本构建F1群体,采用slaf-seq技术和HighMap软件,对2个亲本和200个F1子代群体进行高通量测序、SNP标记的开发及高密度遗传图谱的构建。通... 详细信息

为大量开发SNP用于构建栽培草莓高质量的遗传图谱,以国产草莓品种红星为母本,日本草莓品种红颜为父本构建F1群体,采用slaf-seq技术和HighMap软件,对2个亲本和200个F1子代群体进行高通量测序、SNP标记的开发及高密度遗传图谱的构建。通过高通量测序,共获得565919066 reads,平均质量Q30为95.36%,平均GC含量为39.68%,样本GC分布正常。通过生物信息学分析,共获得717881个slaf标签,2136939个SNP标记,其中有56237个SNP为高质量标记可用于遗传图谱标记的定位和构建。共构建了28个连锁群,总图距为4022.16 cM,该图SNP标记14412个,完整度为99.84%,标记间的平均距离为0.28 cM。通过对遗传图谱单体来源进行评估,结果表明每个个体中较大区段均来源于亲本;通过连锁关系热图对相邻标记间的连锁关系进行分析,结果表明,每个连锁群上的大部分标记顺序与基因组保持一致,标记顺序正确,图谱质量高。这是栽培草莓中首次采用slaf-seq技术构建的高密度SNP遗传图谱,为栽培草莓的遗传研究和分子标记辅助育种奠定了基础。

关键词：栽培草莓 slaf-seq SNP标记高密度遗传图谱

基于slaf-seq技术的甘薯SNP位点开发

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中国农业科学 2016年第1期49卷 27-47页

作者：苏文瑾赵宁雷剑王连军柴沙沙杨新笋湖北省农业科学院粮食作物研究所中国农业大学/教育部作物杂种优势研究与利用重点实验室/北京市作物遗传改良重点实验室

【目的】单核苷酸多态性(SNP)是基因组中最普遍的遗传变异,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记。新一代高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。多倍体作物通常表现为基因组序列大且重复比例... 详细信息

【目的】单核苷酸多态性(SNP)是基因组中最普遍的遗传变异,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记。新一代高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。多倍体作物通常表现为基因组序列大且重复比例高,一直以来多倍体作物的SNP位点挖掘面临巨大的挑战。【方法】共收集300份甘薯种质资源,利用slaf-seq测序技术进行测序。首先以马铃薯基因组为参照,通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计,筛选特异长度的DNA片断,构建slaf-seq文库。后通过高通量测序的方式获得海量序列,进而通过软件分析比对,获得多态性slaf标签,最后在多态性slaf标签上开发大量特异性SNP位点。【结果】对照拟南芥的测序数据与其参考基因组进行比对的结果表明,双端比对效率在本试验中为87.71%,酶切效率为93.22%,说明本试验slaf建库正常。通过测序共产生498.14 Mb的读长数据,测序后各样品所获得的读长数目在441 595—2 731 920范围内,其中,冀薯4号获得的数据量最大,共计获得2 731 920个读长,对照拟南芥数据量最小,共计获得441 595个读长。测序质量值Q30的范围在88.37%—90.67%,样品3043 Q30测序值仅为87.31%,样品鄂紫1号Q30测序值为91.31%,所有样品Q30值均在80%以上。测序获得GC含量的范围在37.23%—38.09%,样品苏薯9号和浙薯2号存在极端值,样品苏薯9号的GC含量在39.80%,样品浙薯2号GC含量在37.10%,所有样品GC含量均值为37.64%,GC含量普遍不高,说明达到测序要求。本研究共计获得597 094个slaf标签,样品的平均测序深度为11.77×,其中多态性slaf标签260 000个,占slaf标签总数的43.54%。根据所获得的260 000个多态性slaf标签来统计SNP位点信息,共计获得795 794个群体SNP位点。【结论】共获得498.14Mb的读长数据,597 094个高质量的slaf标签,260 000个多态性slaf标签,从260 000个多态性slaf标签上共计开发获得795 794个高质量SNP位点。表明slaf-seq技术可以很好地应用于甘薯SNP位点的开发,其效率远远高于SSR、AFLP、RAPD等分子标记技术。从全基因组范围获得的SNP位点可以进一步的用来完成后续群体进化分析和特异性SNP标记的开发。

关键词：甘薯 slaf-seq SNP位点高通量测序分子标记

基于slaf-seq技术的甘薯种质资源群体遗传进化分析

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热带作物学报 2019年第12期40卷 2390-2396页

作者：李慧峰黄咏梅李彦青滑金锋吴翠荣范继征陈天渊广西农业科学院玉米研究所

基于简化基因组测序技术对122份甘薯种质资源进行分析,开发SNP位点并将其应用于种质资源群体结构和遗传进化分析。结果表明,从122份甘薯种质资源中共获得563.18 Mb读长,不同材料的读长数量在1 419 809~8 392 785范围之间。测序质量值Q30... 详细信息

基于简化基因组测序技术对122份甘薯种质资源进行分析,开发SNP位点并将其应用于种质资源群体结构和遗传进化分析。结果表明,从122份甘薯种质资源中共获得563.18 Mb读长,不同材料的读长数量在1 419 809~8 392 785范围之间。测序质量值Q30在90.61%~96.82%之间,平均Q30为92.78%。测序获得的GC含量在36.46%~40.33%之间,平均GC含量为38.17%,对照GC含量为40.72%。根据测序结果共开发出高质量的slaf标签2388759个,平均测序深度为17.45’。其中,多态性的slaf标签77761个,占slaf标签总数的3.26%。根据所获得多态性slaf标签统计SNP位点信息,共计获得129 063个群体SNP位点。遗传进化分析表明122份种质资源可以分为3个大类,分类结果与它们的地理来源无直接关系,聚类结果可为甘薯育种亲本组配和杂种优势利用提供科学依据。

关键词：甘薯种质资源 slaf-seq 遗传进化分析

基于BSA和slaf-seq技术对大豆主茎节数QTL精细定位

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核农学报 2021年第9期35卷 1953-1963页

作者：杨玉花白志元卫保国雷阳张瑞军山西农业大学农业基因资源研究中心/农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西太原030031 山西农业大学园艺学院山西太原030031

为了加速大豆主茎节数候选基因的的克隆和功能验证,并为大豆主茎节数分子标记辅助育种提供分子基础,本研究通过高通量测序检测与大豆主茎节数相关数量性状区间(QTL),结合双亲重测序信息开发QTL区间InDel分子标记,实现了大豆主茎节数相... 详细信息

为了加速大豆主茎节数候选基因的的克隆和功能验证,并为大豆主茎节数分子标记辅助育种提供分子基础,本研究通过高通量测序检测与大豆主茎节数相关数量性状区间(QTL),结合双亲重测序信息开发QTL区间InDel分子标记,实现了大豆主茎节数相关主效QTL区间的精细定位。本研究以少主茎节数C025材料为母本,多主茎节数中119为父本杂交衍生的重组自交系(RIL)102个株系为试验材料,取自交系中极端少主茎节数30株和极端多主茎节数30株,构建两个极端混池,利用传统分群分析法(BSA)和全基因组特异性位点扩增片段测序手段(slaf-seq)相结合的方法在4号染色体检测到与大豆主茎节数相关的5个QTL。为了进一步缩小QTL区间,依据双亲材料的高通量重测序信息,获取QTL区间的插入缺失位点(InDel)信息,并开发InDel标记。首先利用InDel标记在F2群体进行基因型分析,结果主效位点落在第3个QTL区间。其次在主效区间开发8个共显性InDel标记,结合RIL群体全部株系进行表型鉴定,最终获得9个交换单株,将主效区间分为6种交换类型,结合表型分析最终将大豆主茎节数位点精细定位到InDel标记Chr04-38和Chr04-46之间,其区间只有171.9 kb,包含候选基因6个,实现了大豆主茎节数的精细定位。本研究通过高通量测序与极端混池相结合的方法可以高效快速地检测与大豆主茎节数相关区间,并结合双亲重测序信息开发关联区间InDel分子标记,精细定位大豆主茎节数。本研究开发的Indel标记Chr04-38和Chr04-46与大豆主茎节数紧密连锁,有利于后期大豆主茎节数分子标记辅助育种。

关键词：大豆主茎节数 BSA slaf-seq 精细定位 InDel标记

slaf-seq技术挖掘新疆本地绵羊公羊繁殖力关键基因

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SLAF-Seq技术挖掘新疆本地绵羊公羊繁殖力关键基因

作者：马云新疆农业大学

学位级别：硕士

本研究选取新疆地方优良绵羊品种巴什拜羊与新疆南疆和田皮山县羊共126只,通过slaf-seq技术进行测序,将获得的数据与繁殖性状进行全基因组关联分析,旨在筛选与繁殖性状相关的差异SNP位点,通过基因注释和通路分析,筛选影响公羊繁殖力的... 详细信息

本研究选取新疆地方优良绵羊品种巴什拜羊与新疆南疆和田皮山县羊共126只,通过slaf-seq技术进行测序,将获得的数据与繁殖性状进行全基因组关联分析,旨在筛选与繁殖性状相关的差异SNP位点,通过基因注释和通路分析,筛选影响公羊繁殖力的关键基因,在新疆草原放牧类型品种阿勒泰羊和巴什拜羊进行组织验证,找出候选基因在不同品种绵羊同各组织中的表达规律,进一步探究不同品种公羊繁殖相关部位候选基因的表达差异,找出差异基因表达规律,从而为研究这些基因对于公羊繁殖性状的调控作用奠定基础。结果如下:***-seq数据与绵羊产羔数据GWAS利用slaf-seq技术鉴定出685300个SNP,用于随后的全基因组分析。用GLM和MLM对和田皮山县羊和巴什拜羊繁殖性状进行了 GWAS分析。GWAS结果显示,GLM和MLM中分别有1 1 1个和44个SNP与基因组显著相关,共鉴定出155个显著位点。利用绵羊基因组的Oar-v4.0序列信息和NCBI等常用数据库信息,对GWAS结果显著的SNP位点进行分析和注释,共注释出133个基因。与繁殖性状相关的基因17个,从中筛选出7个与公羊繁殖性能有关的基因:DGCR6L、DDx24、ATP1A4、GPS2、PITRM1、KIF20B、Artn。这些差异基因主要参与催产素信号、精子发生等与繁殖性状相关的重要过程,ATP1A4和ARTN基因影响绵羊睾丸的发育和精子发生;DDX24参与精子发生过程中胞质分裂以及有丝分裂的周期性调控。2.候选基因的组织表达规律研究选取新疆地方绵羊品种阿勒泰羊和巴什拜羊成年公羊各三只,共采集七处组织（心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、睾丸、附睾）,利用qRT-PCR探究上述几个基因在不同组织表达规律。结果表明:筛选出的DGCR6L、DDx24、ATP1A4、GPS2、PITRM1、KIF20B、Artn在阿勒泰羊中均在附睾组织中高度表达,表达量极显著高于睾丸等六个组织（P＜0.01）;DGCR6L、DDX24、ATP1A4、PITRM1、KIF20B在巴什拜羊附睾中高度表达,表达量极显著高于睾丸等六个组织（P＜0.01）;GPS2、Artn在巴什拜羊睾丸中表达量极显著高于附睾等六个组织（P＜0.01）。7个基因均在与公羊繁殖相关组织中高度表达。3.候选基因在公羊睾丸与附睾中的表达差异七个基因在阿勒泰羊睾丸与附睾中表达量的趋势一致,其中DGCR6L在阿勒泰羊睾丸与附睾中表达量最高且极显著高于其余六个基因（P＜0.01）;GPS2在巴什拜羊睾丸中表达量最高且极显著高于其他六个基因（P＜0.01）;PITRM1在巴什拜羊附睾中表达量最高,极显著高于其他六个基因（P＜0.01）。在两个品种绵羊繁殖相关部位中（睾丸与附睾）,均是GPS2、ATP1A4、DDx24、DGCR6L四个基因具有较高的表达,初步验证这四个基因对公羊精子发育与成熟起到一定影响。

关键词： slaf-seq 公羊精子生成表达规律阿勒泰羊巴什拜羊

基于slaf-seq技术的木薯SNP标记开发

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植物生理学报 2018年第6期54卷 1029-1037页

作者：俞奔驰韦丽君雷开文宋恩亮马崇熙广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001

开发大量木薯(Manihot esculenta)特异分子标记可促进木薯种质资源中优良基因的挖掘和利用。本研究以39份木薯种质资源为材料,利用特异性位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing,slaf-seq)技术进行测序,结果显... 详细信息

开发大量木薯(Manihot esculenta)特异分子标记可促进木薯种质资源中优良基因的挖掘和利用。本研究以39份木薯种质资源为材料,利用特异性位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing,slaf-seq)技术进行测序,结果显示:本次实验双端比对效率为90.83%,酶切效率为91.18%;通过测序获得304.30 Mb的读长数据,各样本读长范围在2 123 094~15 102 046之间,对照数据量最小,仅395 790个读长;样品测序质量值(Q_(30))在95.62%~96.60%之间,均在95%以上;GC含量在41.27%~44.96%之间,平均GC含量为42.89%,对照的GC含量为42.93%。本研究共开发出725 220个slaf标签,样本的平均测序深度为20.98倍(×),多态性slaf标签446 789个,共得到2 504 553个群体SNP标记。可见,slaf-seq技术适用于木薯SNP位点的开发,其效率较高。

关键词：木薯分子标记 slaf-seq SNP

基于slaf-seq技术鉴定甘蓝型油菜叶缘裂刻性状候选基因

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植物遗传资源学报 2019年第2期20卷 426-435页

作者：涂玉琴张洋辛佳佳涂伟凤汤洁戴兴临江西省农业科学院作物研究所/农业部作物基因资源与种质创制江西科学观测实验站南昌330200

叶缘裂刻性状是甘蓝型油菜遗传育种的理想形态标记。叶缘裂刻性状变异材料的创建对丰富甘蓝型油菜叶片形态和优良品种改良至关重要。本研究以甘蓝型油菜常规品种中双11和甘蓝型油菜叶缘裂刻新品系Y176为亲本(通过甘蓝型油菜与菜远缘杂... 详细信息

叶缘裂刻性状是甘蓝型油菜遗传育种的理想形态标记。叶缘裂刻性状变异材料的创建对丰富甘蓝型油菜叶片形态和优良品种改良至关重要。本研究以甘蓝型油菜常规品种中双11和甘蓝型油菜叶缘裂刻新品系Y176为亲本(通过甘蓝型油菜与菜远缘杂交获得),从F2群体中分别挑选出叶缘裂刻和正常叶形的植株各50株,构建了两个极端性状混池DNA文库,借助slaf-seq-BSA技术,挖掘甘蓝型油菜叶缘裂刻性状相关候选基因。共开发出177941个slaf标签,通过分析slaf标签的多态性,共获得150168个SNP,其中亲本间共获得128200个SNP。对ED方法和SNP-index方法得到的关联区域进行综合分析,获得1个与目标性状紧密关联的候选区域,位于甘蓝型油菜A10染色体上的14528149～17353693区域,总长度为2.83 Mb,约有666个编码基因。与前人研究定位在同一染色体上,但本研究定位的区间与前人研究不同,说明本研究存在控制叶缘裂刻新基因的可能性大。并对该区域内基因进行功能注释,其中666个注释到NR数据库;517个注释到SwissProt数据库;587个注释到GO数据库;151个注释到KEGG通路;258个注释到COG数据库,对候选基因进行注释有助于进一步分离相关基因。

关键词：甘蓝型油菜叶缘裂刻 slaf-seq 候选基因

利用slaf-seq技术开发黄瓜白粉病抗性分子标记

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分子植物育种 2017年第6期15卷 2258-2264页

作者：张鹏朱育强王丽莉周胜军浙江省农业科学院蔬菜研究所杭州310021

黄瓜白粉病是黄瓜主要病害之一。本研究参考黄瓜基因组信息,利用简化基因组测序技术,共在黄瓜全基因组范围内开发了73 100个测序标签,标签整体平均深度达99.11x。通过与参考基因组的比对获得多态性SNP、EPSNP、INDEL标记5 355个,其中获... 详细信息

黄瓜白粉病是黄瓜主要病害之一。本研究参考黄瓜基因组信息,利用简化基因组测序技术,共在黄瓜全基因组范围内开发了73 100个测序标签,标签整体平均深度达99.11x。通过与参考基因组的比对获得多态性SNP、EPSNP、INDEL标记5 355个,其中获得与黄瓜白粉病抗性密切相关的SNP多态性标记140个,利用毛细管电泳技术对其验证,这些特异标记与黄瓜白粉病抗性紧密相关。本研究结果有助于探索黄瓜白粉病抗病机理,可用于分子标记辅助选择抗性品种。

关键词：黄瓜白粉病 slaf-seq SNP分子标记毛细管电泳

基于slaf-seq技术的山西省地方梨品种的SNP分析

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西北农业学报 2020年第7期29卷 1020-1027页

作者：白牡丹郝国伟张晓伟杨盛郭黄萍山西省农业科学院果树研究所/果树种质创制与利用山西省重点实验室太原030031

利用简化基因组测序技术slaf-seq测序对30个山西省地方梨品种群体结构与亲缘关系进行分析,旨在为梨育种及其资源利用提供参考。通过序列分析,获得603177个slaf标签,其中多态性的slaf标签302703个,共得到2140079个群体SNP。利用这些SNP... 详细信息

利用简化基因组测序技术slaf-seq测序对30个山西省地方梨品种群体结构与亲缘关系进行分析,旨在为梨育种及其资源利用提供参考。通过序列分析,获得603177个slaf标签,其中多态性的slaf标签302703个,共得到2140079个群体SNP。利用这些SNP标签分析可得30个梨品种可以分为两大类。通过构建进化树发现,‘金梨’与‘大黄梨’虽田间性状比较相似,但在进化树上显示两者亲缘关系较远,可以断定二者为不同梨品种。

关键词：梨 slaf-seq SNP 群体结构进化树