基于全基因组重测序SNP标记的148份马铃薯种质遗传多样性分析

摘要

为了解148份国内外四倍体马铃薯普通栽培种的遗传背景和亲缘关系,该研究通过第三代高通量测序手段进行全基因组重测序,以SNP为分子标记、遗传相似系数为指标,结合系谱信息,利用群体结构与聚类分析相结合的方法,分析该群体遗传多样性.结果 表明:(1)通过有效过滤筛选后获得1209969个高质量SNP位点,明确定位在染色体水平上的SNP位点为1192472个,占比98.55％;除11号染色体没有位点分布外,5号染色体分布位点最多,7号染色体最少.(2)各品种间遗传相似系数在0.784～0.958之间,平均为0.842,且主要集中于0.800～0.880(有10604个),占97.5％.(3)群体结构分析显示,将148份材料分为6个群组,Q值＞0.6的品种有36个,占比24.3％,遗传背景较单一的品种中,华北区育成品种有16个占44.4％,国外品种有13个占36.1％,二者共占80.5％,说明华北区育成品种及国外品种的遗传组分相对单一而且比例高于其他区域品种.(4)聚类分析结果表明148份马铃薯品种被划分为3个类群,'中薯系列'、'陇薯系列'及'冀张薯系列'品种聚在一起有着一定的地理区域性,其他不同地理来源的马铃薯品种相互交错分布,说明育成区域的差别与亲缘关系并无必然联系,同时也说明各育种单位相互引种频繁,新品种选育过程中存在基因交流情况.群体结构分析与聚类分析分群结果基本吻合,相互验证.研究认为,马铃薯绝大部分普通栽培种品种间遗传相似性很高,遗传背景不够丰富,在育种中亟待引入新型种质,拓宽遗传基础.