我国芝麻主要育成品种遗传多样性分析及优异变异位点挖掘

摘要

为了深入分析芝麻育成品种的多样性,挖掘优异等位基因位点,加快芝麻分子育种进程,以705份芝麻种质资源材料(95份我国育成芝麻品种、405份国内地方种、205份国外种质)基因组数据为基础,开展了芝麻育成品种和地方种间分子多样性的比较分析。通过分析,获得了12704个普遍存在的SNP/InDel变异位点,通过比较95份育成品种和405份地方种间的核苷酸多样性差异,发现育成品种的核苷酸多样性指数平均为0.158,较地方种(0.246)显著降低。进一步通过模拟置换检验发现,在95个育成品种中,共有2483个位点的遗传多样性较地方种显著降低,115个位点的多样性显著升高;同时,以遗传分化系数Fst为参数,筛选出在育成品种与地方种群体之间表现出显著分化的变异位点1290个。通过结果的交集分析,获得了在群体间显著分化且遗传多样性在育成品种内显著提升的变异位点80个,其中,具有强突变效应的变异位点14个。结合基因组信息分析发现,位点Chr2:8176782和Chr10:3441593分别位于2个抗病相关基因(C_2_2.176和C37.81)内,且在育成品种中的基因频率较地方种分别提高了12.93倍和3.44倍。上述研究结果表明,某些位点在芝麻育成品种与地方种间发生了显著的多样性变异,而这种改变可能与育成品种优良性状的形成有着密切关系。