沙打旺高密度遗传图谱构建及开花相关性状QTL定位

发布时间：2020-04-18 15:23

【摘要】：沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)为豆科黄芪属多年生草本,因其丰富的营养价值、较强的抗逆性成为我国干旱半干旱地区重要的牧草。但沙打旺花期长、开花时间不一致等因素严重影响其种子产量及收获效率。如何鉴定并控制开花相关基因进行定向改良成为当前亟待解决的问题。本研究利用两个在形态特征方面差异较大的沙打旺亲本及其杂交产生的F_1代为作图群体,运用SLAF-seq技术构建了首张沙打旺高密度遗传连锁图谱,并对其开花相关性状进行QTL定位分析。取得以下主要结果:(1)利用SLAF-seq技术对沙打旺亲本及250个F_1子代进行SLAF标签开发,亲本平均测序深度为20.69×,子代平均测序深度为5.64×,共获得多态性SLAF标签198,621个,多态性比例为41.19%。选择aa×bb以外类型(杂合)的多态性标签作为符合群体特征的有效标签,图谱构建时有效多态性SLAF标签共57,256个。对有效多态性SLAF标签进行过滤及筛选后,最终得到上图标签4,821个。(2)构建了包含8个连锁群、总图距1,395.35 cM、平均图距0.29 cM的首张沙打旺高密度遗传连锁图谱。中性图谱共包含4,821个标记(10,322个SNP位点),其中LG7图距最长,为187.03 cM,包含547个标记;图距最短的连锁群为LG6(151.18 cM),包含771个标记。LG3和LG6为标记密度最大的连锁群,相邻标记间平均距离为0.20 cM;密度最小连锁群为LG8,其相邻标记间平均距离达0.69 cM。父本图谱共包含3,006个标记,总图距1,198.70 cM,平均图距0.40 cM,其最大和最小连锁群分别为LG8(图距190.56 cM)和LG4(图距98.21 cM)。母本图谱共包含2,667个标记,总图距1,525.37 cM,平均图距0.57 cM,其最大和最小连锁群分别为LG3(图距235.3 cM)和LG8(图距135.65 cM)。(3)利用所有沙打旺遗传图谱上图标记与蒺藜苜蓿等4个豆科近缘物种进行比较基因组分析。结果显示沙打旺与蒺藜苜蓿亲缘关系最近,序列信息比较发现有8.71%的相似性,其次分别为大豆(7.65%)和鹰嘴豆(7.53%),亲缘关系最远的为羽扇豆,序列信息间相似性仅有5.21%。(4)基于两年观测的沙打旺亲本及F1子代的3个开花相关性状数据及构建的高密度遗传连锁图谱进行QTL定位,共检测到64个开花相关显著性QTL位点,分别定位于LG1、LG2、LG4、LG5、LG7和LG8上。其中开花时间相关位点7个,小花数相关位点19个,花序长度相关位点最多,为38个。所有显著性QTL位点表型贡献率的变化范围为9.38%-19.1%,最大LOD值变化范围为5.01-9.71。
【图文】：

图 2.1 母本测序质量值分布图Figure 2.1 The quality distribution along reads in female parent分布检查型分布检查用于检测有无 AT、GC 分离现象，而这种现象可能是测，并且会影响后续分析。图 2.2 中横坐标为 reads 的碱基位置，纵例；不同颜色代表不同的碱基类型，绿色代表碱基 A，，红色代表碱 G，蓝色代表碱基 T，灰色代表测序中识别不出的碱基 N。前 100 b第一端测序 reads 的碱基分布，后 100 bp 为另一端测序 reads 的碱样品测序碱基分布情况见图 2.2，样本碱基分布基本正常。

图 2.2 母本碱基含量分布图Figure 2.2 Base distribution along reads in female parent据产出及质量统计测序数据进行统计，包括 reads 数量、碱基数量、Q30 质量表 2.2。所有亲本及子代共检测到 1,079,193,009 条 reads，4，平均 Q30 及 GC 百分比分别为 94.95 %和 41.12 %。用于对 915,453 条 reads，总碱基数为 183,053,774，Q30 及 GC 含量1.86 %（表 2.2）。表 2.2 测序数据统计Table 2.2 Statistical statement of the sequencing data总 readsTotal reads总碱基数Total basesQ30 百分比Percentage of Q30（%）GCPert 19,117,777 3,820,360,932 96.35 40.6ent 24,175,434 4,832,695,464 96.44 40.44,143,599 827,432,963 94.94 41.1915,453 183,053,774 95.84 41.8
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S543.9

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