基于简化基因组测序高粱育种材料亲缘关系的分析

摘要

探明高粱育种材料的遗传结构和亲缘关系,为今后高粱杂交育种、种质创新及杂种优势群构建提供理论依据.采用简化基因组测序技术(Specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)对37份高粱材料进行测序,以高粱(Sorghum bicolor_v3.1)基因组为参考基因组进行酶切预测,以水稻品种日本晴为对照进行比对分析,开发单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记并将其应用于育种材料的遗传结构和亲缘关系分析.结果表明,从37份高粱材料中共获得106.19 Mb的读长数据,不同材料的读长个数在1461206-4628462;对照数据的双端比对效率为92.15％,酶切效率为89.69％,SLAF建库正常.测序质量值Q30平均为89.60％,所有样品GC含量均值为45.71％,共开发了226724个SLAF标签,其中多态性SLAF标签有105053个,通过序列分析共获得185451个有效标记.群体遗传结构分析和主成分分析都将37份高粱育种材料划分为2个类群,保持系和国外材料聚为一类,恢复系和中国材料聚为一类,分群结果与实际系谱基本相符.根据SNP标记估算材料间的遗传距离,距离值范围为0.0098-0.8841,L2R与L17R遗传距离最小,3765白B与L17R遗传距离最大.本研究明确了部分外引材料的血缘关系,并发现都拉类型、卡佛尔/顶尖类型的不育系与倾中国高粱的恢复系亲缘关系最远,在高粱杂交育种选配亲本上应加以重视.