基于SNP标记的辣木群体遗传分析

摘要

基于SNP标记对辣木亲本及其子代群体的杂合度、遗传结构及遗传多样性进行分析,研究其遗传变异特征。利用AFSM技术对96份辣木材料进行简化基因组测序,将获得的测序过滤数据比对至参考基因组,使用VCFtools和BCFtools软件检测并统计SNP和Indel位点信息。利用AWK语言分析杂合位点,并比对出子代与亲本的差异位点,以分析辣木的繁育类型。利用Plink软件对变异位点进行过滤,保留高质量的变异位点,再通过ADMIXTURE软件进行群体结构分析,根据交叉验证错误率确定最佳K值,同时采用GCTA软件进行主成分分析,构建系统进化树,解析辣木材料的群体结构。采用VCFtools计算遗传多样性指数及群体分化指数,分析该群体的遗传多样性。通过LDBlockShow软件进行连锁不平衡分析,得出位点间的连锁不平衡程度。结果显示,共检测出1187831个SNP位点,150861个Indel位点。将辣木子代基因与亲本比对后,发现辣木子代杂合的基因中,约有4.89%的基因为自身杂合基因,19.96%为外来遗传物质导致杂合的基因,基本表明辣木可通过自花和异花2种授粉方式繁衍后代。群体结构和主成分分析将辣木样品划分为3个亚群,与聚类分析的结果大概一致,即各亚群大致能聚在一起,且样品间有一定的交叉。辣木不同群体间的遗传分化指数(0.0049~0.0110)和遗传多样性指数(0.001)低,表明群体遗传分化弱,遗传多样性水平低。对检测到的136个scaffold的SNP进行统计并进行连锁不平衡分析后发现,scaffold1的SNP数目最多,为62225个,且其6748044~6748185位点之间具有强连锁不平衡关系。本研究通过对辣木及其子代的遗传分析,为辣木的杂交选育提供遗传学依据。