基于甘蓝型油菜基因组重测序开发InDel标记

【摘要】近年来,随着高通量测序技术的发展,分子标记开发技术也得到了迅猛地发展。利用高通量技术开发基于PCR技术、操作简单、应用价值大的分子标记,可为控制油菜重要农艺性状的基因定位和分子标记辅助选择育种奠定基础。本研究基于22个甘蓝型油菜(Brassicanapus)自交系基因组重测序数据,以白菜(Brassicarapa)和甘蓝(Brassicaoleracea)的基因组为参考序列分析甘蓝型油菜基因组内的InDel(Insertion/Deletion)变异位点,并进一步分析了这些InDel变异位点在全基因组的分布特点。根据序列比对的结果,挑选了唯一比对的InDel位点设计引物595对,利用23个甘蓝型油菜自交系检测InDel标记的多态性。主要结果如下：1.对22个甘蓝型油菜自交系重测序,共得到约351.2Gb的数据,测序平均覆盖度最高的为32倍,最低为9.9倍,平均为14.5倍。通过owa(Burr-ows-WheelerAligner)软件(v0.7.0)将测序得到的甘蓝型油菜基因组序列和白菜及甘蓝的参考基因组比对,每个品种平均有9.4Gb的Paired-endreads两端都能比对到参考基因组,平均成功比对率为58.9%,成功比对率最高的为66.9%,最低的为46.0%。2.在甘蓝型油菜全基因组内共检测到353,063个InDel变异位点，其中A基因组每100Kb有87.3个,C基因组每100Kb有33个。InDel的长度范围为1-56bp,其中InDel长度为1-5bp的有313,027个(88.7%),InDel大小在6-56bp的只有40,036(11.3%)。3.结合白菜和甘蓝的基因组注释信息对353,063个InDel变异位点进行分析,发现95,789(27.1%)个InDel位于已注释的基因中,其中10,967(3.1%)个InDel位于外显子区,84,822(24.0%)个InDel位于内含子区,其余的257,274(72.9%)个InDel位于基因间隔序列。4.利用23个甘蓝型油菜自交系对合成的595个InDel标记进行多态性检测,共有592个(99.5%)成功扩增,仅有3个(0.5%)没有成功扩增；其中,成功扩增的592个中有530个(89.1%)只扩增出单一条带,62个(10.4%)扩增出多条带；530个单位点标记中,有523个(87.9%)在至少两个品种中有多态性,7个(1.2%)没有多态性；523(87.9%)个有多态性标记中有461个共显性标记。将416个具有两等位基因的单位点标记基因型和软件分析的基因型进行比较,两种基因型完全吻合的标记有275(66.2%)个,平均吻合度为91.9%。5.在23份甘蓝型油菜自交系中,461个共显性InDel标记总共检测到977个等位基因,平均每个位点2.12个等位基因,基因多样性平均为0.36,变幅为0.07-0.71,多态性信息含量平均为0.29,变幅为0.07-0.66。
【作者】岳晓鹏；
【导师】刘克德；吴江生；王晶；
【作者基本信息】华中农业大学，作物遗传育种，2014，硕士
【关键词】甘蓝型油菜；重测序；InDel；分布特点；多态性；

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