基于RNA-Seq的小麥產(chǎn)量性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、小麥（Triticum aestivum）是世界上種植最廣泛的谷物，它提供了大約20％的人類所消耗的熱量。預(yù)計(jì)到2050年對(duì)小麥的需求可能會(huì)增加60%。因此，提高小麥產(chǎn)量尤為迫切。千粒重、單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)作為產(chǎn)量三要素是提高小麥產(chǎn)量的重要途徑。除此之外，種質(zhì)資源也在提高小麥產(chǎn)量上起重要作用。目前，小麥育種普遍存在種質(zhì)資源匱乏等問題，迫切需要新種質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。人工誘導(dǎo)產(chǎn)生突變體、構(gòu)建突變體庫(kù)，可以為小麥功能基因研究和小麥遺傳改良提供

2、基礎(chǔ)材料。本研究以煙農(nóng)15和經(jīng)EMS誘變煙農(nóng)15獲得的農(nóng)藝性狀差異較大的110個(gè)株系為試驗(yàn)材料，以小麥12個(gè)主要產(chǎn)量性狀為研究對(duì)象，利用RNA-Seq技術(shù)開發(fā)高通量單核苷酸多態(tài)性（SNP）和插入缺失（InDel）標(biāo)記用于關(guān)聯(lián)分析，為小麥遺傳育種提供候選關(guān)聯(lián)標(biāo)記及基因。主要結(jié)果如下：
　　1.本研究對(duì)煙農(nóng)15開花后9天（DPA9）、18天（DPA18）、27天（DPA27）三個(gè)時(shí)期樣本進(jìn)行RNA-Seq技術(shù)測(cè)序，采用參考基因組拼接的

3、方法對(duì)小麥轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行組裝，得到較完整的轉(zhuǎn)錄組。共獲得195601條轉(zhuǎn)錄本，平均長(zhǎng)度1988bp。
　　2.本研究對(duì)110個(gè)突變體株系開花后9天（DPA9）、18天（DPA18）、27天（DPA27）三個(gè)時(shí)期RNA等量等濃度混合后進(jìn)行RNA-Seq測(cè)序，在已拼接好的轉(zhuǎn)錄組基礎(chǔ)上，共在110個(gè)突變體株系中開發(fā)了126,980個(gè)標(biāo)記，其中包括101,876個(gè)SNP標(biāo)記，25,104個(gè)Indel標(biāo)記。
　　3.對(duì)突變體群體進(jìn)行表型分

4、析和相關(guān)性分析，結(jié)果表明突變體株系的12個(gè)產(chǎn)量性狀均有較大的變異，變異系數(shù)在4.12～111.90%之間，變異最小的性狀為粒長(zhǎng)、變異最大性狀為頂部不育小穗數(shù)。多數(shù)性狀之間相關(guān)性顯著。
　　4.利用126,980個(gè)標(biāo)記對(duì)產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，共檢測(cè)到84個(gè)標(biāo)記與9個(gè)產(chǎn)量性狀在P<7.87E-6水平存在顯著關(guān)聯(lián)，其中，與株高、小穗數(shù)、頂部不育小穗數(shù)、不育小穗數(shù)、可育小穗數(shù)、穗數(shù)、千粒重、粒長(zhǎng)、粒寬顯著關(guān)聯(lián)的標(biāo)記數(shù)分別為2、1、38