甘蓝SNP标记开发及主要品种的DNA指纹图谱构建

【目的】搜集生产上的主要甘蓝品种,构建基于SNP标记的品种指纹图谱,为鉴定甘蓝品种的特异性、真实性提供依据。【方法】首先,利用50个甘蓝高代自交系的重测序数据,与甘蓝参考基因组（02-12）进行比对筛选SNP位点。挑选多态性较好、在染色体上均匀分布的SNP位点,并将其转化为KASP标记,利用KASP平台对供试材料进行检测,得到59个甘蓝品种的基因分型数据。根据基因分型数据,筛选出多态性信息含量（PIC）高、无基因型数据缺失且在染色体上均匀分布的标记作为构建指纹图谱的核心标记。将核心标记的分型结果转化为二元编码数据,获得甘蓝品种SNP-DNA指纹图谱。在59个甘蓝品种中随机挑选15个品种,另外增加5个未推广的新组合用于构建人工虚拟混合群体,并利用此群体对甘蓝品种指纹鉴定技术进行验证,检测核心标记构建的SNP-DNA指纹图谱的准确性与可靠性。【结果】利用重测序数据与参考基因组（02-12）进行比对开发SNP标记,最终获得2.54×106个SNP标记。从中筛选出500个SNP位点用于KASP标记开发,平均每条染色体上55.6个。500个SNP位点中有442个成功转化为KASP标记,转化成功率为88.4%。KASP平台检测结果显示,在442个SNP标记中,有25个位点的未分型材料数＞5,在后续分析中去除。剩余417个SNP位点的PIC值的变化范围为0.12—0.38,平均值为0.36,表现为中度多态性。在59个供试甘蓝品种中,全部417个SNP位点的杂合度大于30%的有57个,占所有品种的96.6%。其中,品种‘豫生早熟牛心’的杂合度最高,为67.8%。最终筛选出50个SNP位点作为核心标记,并利用这些标记构建甘蓝主要品种的指纹图谱。50个核心位点的PIC值的变化范围为0.35—0.38,平均值为0.36,其中位点Bol2-56的PIC值最高。基于核心SNP标记的聚类分析结果表明,59个品种的遗传相似系数为0.43—0.98。利用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证,结果表明,利用核心标记可对甘蓝品种的特异性和真实性进行有效鉴定。【结论】基于甘蓝自交系重测序数据进行比对,共获得SNP位点2.54×106个;从中筛选获得50个核心SNP标记用于构建59个甘蓝品种的指纹图谱,并采用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证。     

利用SNP标记构建茶树品种资源分子身份证

【目的】建立茶树品种的SNP分子标记数据库,结合茶树品种基本信息,将SNP位点组成的DNA指纹图谱构建28位数字组成的茶树品种资源分子身份证,便于茶树品种资源的保护与精准管理,避免“同名异物、同物异名”的现象。【方法】通过挖掘茶树的表达序列标签,获得大量的高质量表达序列标签,将其进行装配后,开发候选位点,将候选位点与茶树全基因组进行BLAST,得到其在全基因组染色体上的位置与具体关联基因。以铁观音、福鼎大白茶、龙井43、云抗10号等103份国内外不同类型的茶树品种资源为供试材料,提取基因组DNA,利用预扩增技术和微流体芯片法对供试茶树品种资源进行SNP基因分型,获得SNP位点数据及候选SNP位点的信息指数、观测杂合度、期望杂合度等信息,将多态性从高到低进行排序,进行SNP位点组合筛选,得到最优SNP位点组合后,结合茶树品种基本信息构建茶树品种资源分子身份证。【结果】从茶树的表达序列标签数据库中挖掘出1 786个候选SNP位点。根据序列保守性,筛选出96个SNP标记位点,与最新茶树基因组比对发现候选位点较均匀地分布于茶树全基因组的15条染色体上;对茶树品种资源的候选SNP位点的多态性信息进行分析,剔除10个不具多态性的位点,剩余86个位点的信息指数平均值为0.517,观测杂合度平均值为0.370,期望杂合度平均值为0.346,固定指数平均值为-0.036,次等位基因频率平均值为0.269。从86个SNP位点中筛选出24个多态性高的SNP位点,组成DNA指纹图谱,可区分出全部参试茶树品种资源。对24个SNP位点组成的DNA指纹图谱并结合茶树品种资源基本信息进行数字编码,最终形成由28位数字组成的茶树品种资源分子身份证。【结论】依据SNP标记的多态性信息,筛选SNP位点,精准区分全部供试茶树品种,并将24个SNP位点所构建的茶树品种资源DNA指纹图谱及品种资源的基本属性信息编码成特定的数字串,使每份茶树品种资源具有唯一的分子身份证,并生成相应的条形码和二维码,可快速被扫码设备识别。     

基于SLAF-seq技术的甘薯SNP位点开发

【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498.14 Mb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。     

不同筛选方法的低密度SNP集合填充准确性比较

【目的】尝试通过在华西牛参考群高密度标记芯片位点中,使用两种标记筛选方法挑选具有代表性的且密度梯度不同的SNP位点集合,后利用基因组填充策略在相同填充参数下将低密度芯片数据填充至高密度继而进行后续基因组研究,从而达到降低华西牛基因型分型成本的目的。研究分别比较了不同标记集合填充准确性和填充一致性的差异,阐述了标记筛选方法、标记密度、最小等位基因频率和参考群体数量等4个因素对填充结果的影响,为华西牛低密度SNP填充芯片设计提供参考。【方法】将质控后剩余的1 233头华西牛群体随机分为参考群(986头)和验证群(247头)。使用等间距法(equidistance,EQ)和高MAF法(high MAF,HM)两种标记筛选方法分别从华西牛参考群体的Illumina Bovine HD芯片位点集合中筛选出16种不同密度的SNP集合,共生成32种不同SNP梯度密度集合。随后在验证群体中利用Beagle(v5.1)软件将各低密度集合填充至770 k密度水平,计算填充准确性和填充一致性并对填充性能影响因素进行分析。【结果】32种低密度SNP集合的标记数量在100—16 000之间,窗口最大为24 17...     

IT-ISJ标记及其在陆地棉遗传图谱构建中的应用

【目的】开发可用于植物遗传多样性分析和遗传图谱构建的新型标记。【方法】根据植物结构基因内含子拼接位点的保守序列,设计扩增内含子的内含子-外显子拼接位点（intron targeted intron-exon splice junction,IT-ISJ）标记引物,并用于陆地棉遗传图谱构建。【结果】利用704个IT-ISJ引物组合,对陆地棉高品质品种渝棉1号和多显性基因标记系T586进行多态性筛选,获得49个多态性引物组合,占筛选引物的7.0%。49个多态性引物组合在（渝棉1号×T586）F2:7重组近交系群体270个系中检测到58个位点。以58个IT-ISJ、150个SSR和8个形态标记进行连锁分析,构建的遗传连锁图包括22个连锁群、113个位点（49个IT-ISJ、62个SSR和2个形态标记）。连锁图覆盖714.5 cM,占棉花基因组的16.1%,标记间平均长度为6.3 cM。【结论】IT-ISJ标记多态性高,可有效地用于陆地棉遗传连锁图谱的构建。     

‘鲁丽’ב红1#’苹果杂交群体全基因组KASP标记开发及验证

【目的】利用‘鲁丽’ב红1#’亲本及杂交后代,开发苹果叶片性状竞争性等位基因特异PCR(kompetitive allele-specific PCR,KASP)标记,为苹果光能高效利用育种提供参考。【方法】以‘鲁丽’和I型红肉苹果‘红1#’及其134个杂交后代的幼嫩叶片为材料,调查叶片性状表型（包括叶片长度、宽度、叶绿素含量、花青苷含量、光合参数和叶绿素荧光参数等）数据。采用Illumina HiSeq 2500测序平台进行全基因组重测序,通过短序列比对软件将测序序列（reads）回贴到苹果参考基因组,利用GATK软件工具包检测单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNP）标记。【结果】‘鲁丽’和‘红1#’及其134个杂交后代重测序得到有效reads数分别为164 776 660、149 482 876和3 927 370 200。与苹果参考基因组比对率分别为98.77%、98.89%和97.79%。共检测到6 445 766个SNP。经过滤后获得94 208个特异性强,准确性高的SNP位点。对每个SNP进行KASP引物设计,最终开发了5...     

基于SLAF-seq技术的乔木柳SNP位点开发

【研究意义】采用SLAF-seq测序技术开发乔木柳SNP位点对乔木柳育种发展有重大意义。【方法】本研究根据两亲本和杂交的F1代遗传群体经亲本鉴定195株为研究对象,利用SLAF-seq测序技术进行测序。选择同科基因组大小相似的三角叶杨的基因组作为参考基因组,通过电子酶切预测,最终选择Hae III和Hpy166 II两种酶进行酶切试验,长度在314~364 bp之间的酶切片段序列定义为SLAF标签,预测可得SLAF标签126 008个,位于重复序列区的SLAF标签比例为1.60%。为进一步评估酶切方案的有效性与酶切效率,以水稻的测序数据为对照,通过SOAP软件比对水稻基因组(大小为382M)的测序reads与三角叶杨的基因组。【结果】通过研究得到双端比对效率为96.67%,酶切效率为92.06%,SLAF建库正常。采用本次研究中开发得到的SLAF标签277 333个,按照等位基因数和基因序列之间的差异,共获得99 526个多态性SLAF标签,比例达到35.89%。按照遗传学通用等位编码规则,成功编码了58 763个多态性SLAF标签。为构建遗传图谱进一步对SLAF标签进行过滤,最终获得6744个SLAF标签,进一步进行SNP位点的开发,在各连锁群上共开发得到9488个SNP位点。【结论】SLAF-seq技术可以很好地应用于乔木柳SNP位点的开发,可利用所开发的SNP标记,联系群体中不同个体的表型,关联定位与某性状紧密连锁的分子标记,进而可以实现优良基因的精细定位。     

基于CAPS标记的西瓜果实与种子相关性状QTL分析

【目的】基于西瓜全基因组重测序数据,挖掘SNP位点并将其转变为CAPS标记,构建遗传连锁图谱,对西瓜果实与种子相关性状进行QTL分析,为西瓜果实与种子相关性状主效基因精细定位及克隆奠定理论基础。【方法】以普通栽培西瓜品系(Citrullus lanatus ssp.vulgaris)‘W1-1’和黏籽西瓜品系(Citrullus lanatus ssp.mucosospermus)‘PI186490’为亲本杂交获得F_1代,以‘W1-1’为轮回亲本,构建BC_1P_1群体。采摘成熟果实,对每个西瓜果实中心及边缘可溶性固形物、中心及边缘果肉硬度、种子百粒重、种皮底色进行调查及数据分析。对亲本材料进行覆盖度约为20×的全基因组重测序,用BWA、SAMTOOLS及VCFTOOLS等软件比对并检测亲本材料在全基因组范围内的SNP位点。运用SNP2CAPS软件选择7种在西瓜基因组上具有丰富酶切位点的限制性内切酶,对包含SNP位点的序列进行酶切位点分析,转化CAPS标记。选取全基因组范围内均匀分布的450个CAPS分子标记,筛选多态性CAPS标记,对BC_1P_1群体内225株分别进行基因分型,使用QTL Ici Mapping及Windows QTL Cartographer V2.5等软件进行遗传图谱的构建和西瓜果实与种子相关性状的QTL分析。【结果】在两亲本间共获得SNP位点751 532个,根据7种限制性内切酶位点信息共开发了450个CAPS分子标记,筛选出其中具有多态性的200个CAPS标记,在225株BC1P1群体构建一张包含11个连锁群(分别对应11条染色体)的遗传连锁图谱,覆盖长度1 376.95 c M,标记间的平均遗传距离为6.88 c M。QTL分析定位到与果实与种子相关性状QTL位点15个,其中包括中心可溶性固形物含量相关位点3个(CTSS2.1、CTSS2.2、CTSS8.1);边缘可溶性固形物含量相关位点1个(ETSS2.1);中心果实硬度相关位点3个(CFF6.1、CFF6.2、CFF8.1);边缘果实硬度相关位点2个(EFF6.1、EFF6.2);种皮底色相关位点4个(SCC8.1、SCC8.2、SCC8.3、SCC8.4);种子百粒重相关位点2个(SHW6.1、SHW9.1)。15个QTL位点的贡献率范围为5.25%—74.59%,贡献率大于15%的位点有5个(CTSS8.1、SCC8.1、SCC8.2、SCC8.3、SCC8.4)。【结论】共开发出SNP位点751 532个,QTL分析检测到西瓜果实与种子相关性状QTL位点15个,其中主效QTL位点5个,分别为果实中心可溶性固形物及种皮底色相关位点(CTSS8.1、SCC8.1、SCC8.2、SCC8.3、SCC8.4),为进一步精细定位及克隆西瓜果实与种子优良性状基因奠定了基础。     

Genbank中陆地棉表达序列标签(EST)与基因组序列(GSS)的SNP特征

陆地棉基因组精细定位需要更加丰富的分子标记,为了阐明单核苷酸多态性(SNP)标记资源开发利用的前景,对GenBank数据库中陆地棉表达序列标签(EST)和基因组序列(GSS)进行分析。下载GenBank数据库中公布的陆地棉EST序列及GSS序列,利用DNAStar软件进行叠连群构建及其候选SNP位点分析。结果表明:陆地棉EST序列307 414条及GSS序列242 015条,EST序列构建3 737个叠连群,序列累计10 477 241bp。由4条及以上序列组成的叠连群累计序列长度为3 761 800bp,发现候选SNP位点1 007 258个,叠连群平均出现1个SNP位点最低频率为2.32%。GSS序列共构建1 517个叠连群,序列累计1 625 700bp,发现SNP位点574 296个,叠连群平均出现1个SNP位点最低频率为9.18%。陆地棉的EST和GSS均有频率较高SNP位点,GSS出现SNP频率高于EST序列,开发SNP引物3 254对。     

基于KASP标记的葡萄品种鉴定

【目的】开发一组能够区分中国主栽葡萄品种的竞争性等位基因特异性PCR（KASP）分子标记,为中国葡萄品种保护、品种登记和市场维权等提供技术支撑。【方法】基于前人筛选的60个葡萄高多态性SNP位点,转化为KASP标记。分别使用23份代表性品种和76份主要栽培品种对转化成功的KASP标记进行初筛、复筛、验证,获得一组高质量的KASP标记,并用于构建76份葡萄品种的DNA指纹图谱。【结果】60个SNP位点有3个不具备基因组特异性,6个无法设计KASP-PCR引物,最终51个SNP成功转化为KASP标记,转化率达到89.47%。利用LGC-SNPline平台对23份代表性品种进行基因分型,51个KASP标记全部成功分型。基于次要等位基因频率（MAF）大于0.25、多态性信息含量（PIC）大于0.35、缺失率小于0.2、杂合率小于0.6等参数,初步筛选出27个优质KASP标记。使用构建指纹图谱的76份品种复筛出22个高质量KASP标记。22个KASP标记的缺失率均小于0.12,PIC均大于0.3,杂合率在0.4—0.6的标记占77.27%,MAF大于0.3的标记占95.45%。此外,利用这22个标记对同一品种不同树体提取的23份代表性品种的DNA扩增检测,前后两次检测分型结果稳定一致,表明这22个标记具有较好的重复性和稳定性。进一步将基于22个标记获得的76份葡萄品种分型结果转化为二元编码数据,得到76份葡萄品种的指纹图谱。经邻接聚类分析和群体结果分析,可将76份葡萄品种分为3类,并能正确区分二倍体和多倍体。仅用10个标记（VIT_15_18567587、VIT_6_4258638、VIT_8_3320936、VIT_12_22228357、VIT_11_19390306、VIT_16_17950801、VIT_18_11138668、VIT_12_739916、VIT_16_13454358、VIT_16_21202286）就能区分70份品种,其中有54份品种达到品种鉴定的标准（差异位点数≥2）。【结论】从60个葡萄SNP中成功转化51个KASP标记,并筛选出22个高质量KASP标记,构建了76份葡萄品种的SNP指纹图谱,首次验证了KASP技术在我国葡萄品种鉴定中的可行性。     

基于转录组SNP构建油茶主要品种资源的分子身份证

【目的】近年来,油茶（Camellia oleifera）产业发展迅速,已成为中国四大油料之一。油茶良种不断涌现,但品质参差不齐,“同名异物、同物异名”等现象时有发生。建立油茶品种资源的单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphism,SNP）分子标记数据库,筛选重要SNP位点,开发油茶品种资源DNA指纹图谱,构建油茶品种资源的分子身份证,为品种鉴别、品种追溯等提供分子水平鉴别技术支撑。【方法】以221份普通油茶品种资源为材料,提取未成熟种子RNA,进行转录组测序。以二倍体南荣油茶基因组为参考,识别供试油茶品种资源的SNP位点并基因分型,利用SNP数据分析油茶群体及亚群的遗传多样性,分析SNP位点的观测杂合度、期望杂合度、多态信息含量（PIC）等信息,筛选核心SNP位点并采用Sanger测序验证,得到最优SNP位点组合后,结合品种资源基本信息构建油茶品种资源分子身份证。【结果】从油茶转录组中共检测到1 849 953个高质量SNP位点。群体遗传多样性分析发现,油茶群体观测杂合度为0.2966,期望杂合度为0.2462,固定指数为-0.2048,PIC为0.2...     

基于HRM获得与桃Tssd紧密连锁的SNP标记

【目的】植物中,SNP标记具有分布广泛、分辨率高、共显性和多态性高等特点,是遗传研究的常用分子标记。桃全基因组测序完成,获得了大量SNP位点。利用现有的SNP数据进行简单、快速的SNP基因分型是基因定位、品种鉴定和图谱构建等后续研究的基础。文章拟建立采用高分辨率熔解曲线进行不同类型SNP的基因分型方法,以获得与桃温度敏感半矮生型基因紧密连锁的分子标记。【方法】以普通生长型(ST)单株97-32-46为母本,温度敏感半矮生型单株03-94-2(Tssd)为父本进行人工杂交,利用其分离群体96个后代单株为研究材料。在定位目标基因的区间内开发连锁和不同类型的SNP标记的基础上,采用高分辨率熔解曲线进行SNP的基因分型并获得与目标性状紧密连锁的SNP标记。【结果】明确了DNA模板和Mg~(2+)是影响基因分型的关键因子,并确立了反应体系最佳浓度区间。在15μL反应体系中模板DNA的量低于5.0 ng时或Mg~(2+)浓度低于1.6μmol·L~(-1)时则不能完成PCR扩增和基因分型;根据亲本基因型和表型一致的SNP位点设计引物,扩增片段长度在140 bp左右。高分辨率熔解曲线分析可对由单个核苷酸变异引起的4种不同类型的SNP(A/T、A/G、A/C和C/G)进行基因分型,并正确区分了温度敏感半矮生型和普通生长型,与进行Sanger测序鉴定的结果一致。采用96孔板对温度敏感半矮生型和普通生长型各48个分离后代单株进行了PCR扩增和基因分型,确定了遗传距离。分型结果表明高分辨率熔解曲线分析技术可以将96个样杂交后代单株分为温度敏感半矮生型和普通生长型2种,正确地区分了A/A基因型和A/T基因型。在96个样品中仅1个没有成功扩增,在温度敏感半矮生型和普通生长型中各存在1个重组单株。获得与温度敏感半矮生型基因紧密连锁的SNP标记,遗传距离为2.11 cM。【结论】建立了基于高分辨率熔解曲线分析的SNP基因分型。尽管高分辨率熔解曲线分析技术无法区分两种不同纯合类型的SNP变异,但仍不失为区分已知变异SNP的有效方法。在已经获得桃大量SNP的基础上,该体系可用于桃的基因定位、遗传多样性和品种鉴定等研究。     

基于全基因组重测序的大豆分子标记开发及籽粒蛋白质含量QTL定位

【目的】基于全基因组重测序结果,开发与高蛋白、耐荫、抗倒伏等性状紧密相关的分子标记,同时利用开发的分子标记构建遗传连锁图谱,并对籽粒蛋白质含量进行QTL定位,为后续高蛋白、耐荫、抗倒育种研究提供参考和分子标记资源。【方法】以大面积栽培品种南豆12和地方品种十月黄为亲本,构建F₂分离群体。对亲本材料进行覆盖度约为40×的全基因组重测序,用BWA、GATK及Breakdancer等软件比对,检测亲本材料在全基因组范围内的突变类型,挖掘相关变异基因。结合种子不同发育时期和荫蔽处理获得的转录组数据,结合qRT-PCR对发生突变的储藏蛋白、环境适应相关基因进行表达规律分析。同时,基于重测序数据,挖掘亲本间存在于基因编码区的SNP位点,对其进行酶切位点分析,将SNP标记转化为CAPS或dCAPS标记。此外,搜索亲本间存在的插入/缺失变异位点,在插入/缺失位点两侧高度保守的区域设计引物开发InDel标记。对开发的CAPS标记和InDel标记进行多态性筛选,选取具有多态性的CAPS分子标记和InDel标记,对F₂材料进行基因分型。根据分型结果,利用JoinMap 4.0软件进行遗传连锁图谱的构建。依据构建的遗传图谱,结合近红外分析获得F₂材料的籽粒蛋白质含量数据,使用Windows QTL Cartographer V2.5软件对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL分析。【结果】测序结果显示,南豆12大量储藏蛋白、环境适应相关的重要基因或同源基因发生突变。转录组数据分析结果显示部分变异基因呈现不同的表达模式且差异显著,qRT-PCR分析进一步验证了该结果。此外,经检测开发的540个CAPS分子标记中有332个具有酶切多态性,300对InDel引物中有201对引物能扩增出多态性。基于533个多态性分子标记构建了一张包含20个连锁群的遗传连锁图谱,覆盖长度2 973.87 cM,标记间平均遗传距离5.58 cM。利用此图谱对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL定位,共检测到QTL位点6个,可解释4.68%—18.25%的表型变异。【结论】基于亲本间的变异位点,共开发了533个多态性分子标记（包含8个基因特异性分子标记）,检测到6个大豆籽粒蛋白质含量QTL位点,其中,主效QTL位点1个（qSPC-6）。     

猪IGF-I基因SNP位点与生长性能的相关分析

【目的】分析猪胰岛素样生长因子I（IGF-I）基因SNP位点与生长性能的相关性,为后期猪的品种选育提供理论依据。【方法】采用PCR-RFLP对长白猪、环江香猪、广西巴马小型猪及长×巴F1代、F2代杂交猪的IGF-I基因SNP位点（rs322131043）进行分型,统计不同猪种该位点的基因型频率和等位基因频率,并分析长×巴F2代杂交猪的基因型频率与其生长性能的相关性。【结果】IGF-I基因SNP位点在广西巴马小型猪中以AA型为优势基因型,长白猪中以GG为优势基因型,其中A基因频率在广西巴马小型猪、环江香猪、长白猪3个品种中依次降低。不同基因型的长×巴F2代杂交猪中,基因杂合（AG）型猪的体重、体长、胸围、体高平均值在各日龄基本上都比基因纯合（AA/GG）型的低。【结论】猪IGF-I基因SNP位点与其生长性能密切相关,但该位点是否可应用于品种选育仍需进一步验证。     

基于高密度SNP标记的苹果属15种植物资源的亲缘关系与遗传结构分析

【目的】基于高通量简化基因组测序技术在全基因组开发的SNP标记,对中国原产苹果属植物种内和种间的亲缘关系和群体遗传结构解析,为苹果属植物的起源演化以及系统分类提供理论依据。【方法】对427份15种中国原产苹果属植物种质资源进行高通量简化基因组测序（SLAF-seq）,基于获得的SLAF标签,利用BWA软件将其通过比对定位到参考基因组上并获得多态性SLAF标签;利用GATK和SAMtools两种方法在多态性SLAF中开发多态性单核苷酸（SNP）,筛选两种方法共同得到的SNP作为开发的SNP标记数据集。根据完整度>0.94、次要等位基因频率（MAF）>0.05过滤筛选获得多态性的SNP。基于筛选多态性SNP,使用MEGA7的NJ（neighbor-joining）算法,构建苹果属不同种的系统进化树。利用Admixture软件进行群体遗传结构分析,假设样品的分群数（K）为1—15进行聚类,根据交叉验证错误率确定最佳K值,解析苹果属不同种间和种内的遗传结构。【结果】通过SLAF-seq技术对427份苹果属植物种质进行测序,最终获得586 454个SLAF标签,其中多态性SLAF标签463 612个。经过序列比对分析和筛选得到46 460个SNP位点,基于这些SNP位点构建苹果属植物不同种的系统发生树并分析群体结构。系统发育分析将15种苹果属植物分成4个类群,群体遗传结构在K=5和K=14为两个分群关键点。综合两种分析方法的结果,15种苹果属植物可分为4个基本的类群,分别为山荆子类群,新疆野苹果和少数中国苹果类群,变叶海棠、花叶海棠、陇东海棠、山楂海棠、滇池海棠和沧江海棠类群,4个苹果属植物栽培种中国苹果、八棱海棠、花红和楸子类群。中国苹果的部分种质中有新疆野苹果和山荆子的基因背景,但其中还有一部分种质可以独立代表类群基因库,其基因库中并没有新疆野苹果的参与,而与山荆子、花红、楸子和八棱海棠密切相关。【结论】利用SLAF技术快速发掘覆盖全基因组的46 460个多态性SNP标记可有效地对中国原产苹果属植物种内和种间的亲缘关系及遗传结构进行研究,为苹果属植物种质资源的鉴定评价、遗传多样性、系统分类和起源演化提供参考。15种苹果属植物分为4个基本类群,苹果属植物野生种和栽培种分类群明显,中国苹果与其他栽培种的亲缘关系密切。     

Development of a core set of SNP markers for the identifi cation of upland cotton cultivars in China

Considering the advantages of single nucleotide polymorphisms(SNP) in genotyping and variety identification, the first set public SNP markers at Cotton Marker Database(http://www.cottonmarker.org/) were validated and screened across standard varieties of cotton distinctness, uniformity and stability(DUS) test, aiming to obtain an appropriate set of core SNP markers suitable for upland cotton cultivars in China. A total of 399 out of 1 005 SNPs from 270 loci including 170 insertions-deletions(In Dels) were evaluated for their polymorphisms among 30 standard varieties using Sanger sequencing. As a result, 147 loci were sequenced successfully, 377 SNPs and 49 In Dels markers were obtained. Among the 377 SNP markers, 333 markers(88.3%) were polymorphic between Gossypium hirsutum and G. barbadense, while 164 markers(43.5%) were polymorphic within upland cotton. As for In Del markers, the polymorphic rate is relatively lower than that of SNP both between species and within species. The homozygous DNA locus ratio of 121 SNPs was higher than 86.2% while that of other 43 SNPs was less than 70%. Only 64 SNPs displayed completely homozygous genotypes among all of the detected upland cotton varieties with 100% homozygous DNA locus ratio. At last, a set of 23 pairs of core SNPs were achieved in view of avoidance of linkage, with polymorphism information content(PIC) values varying from 0.21 to 0.38 with an average of 0.28. Genotype characteristics and genetic diversity were analyzed based on the set of core markers, while 40 pairs of core simple-sequence repeats(SSR) primers comprised of 10 sets of four multiplex PCR combinations were also used for analysis based on fluorescence detection system. Comparison results indicated that the genetic diversity level was almost equal, while various varieties were significantly different from each other. Genetic relationship revealed by SSR markers is related to geographic source to a certain extent. Meanwhile clustering results analyzed by SNP markers are more consistent with kinship, which demonstrated that the screen strategy for core SNP marker is effective.