甘蓝SNP标记开发及主要品种的DNA指纹图谱构建

摘要

[目的]搜集生产上的主要甘蓝品种,构建基于SNP标记的品种指纹图谱,为鉴定甘蓝品种的特异性、真实性提供依据.[方法]首先,利用50个甘蓝高代自交系的重测序数据,与甘蓝参考基因组(02-12)进行比对筛选SNP位点.挑选多态性较好、在染色体上均匀分布的SNP位点,并将其转化为KASP标记,利用KASP平台对供试材料进行检测,得到59个甘蓝品种的基因分型数据.根据基因分型数据,筛选出多态性信息含量(PIC)高、无基因型数据缺失且在染色体上均匀分布的标记作为构建指纹图谱的核心标记.将核心标记的分型结果转化为二元编码数据,获得甘蓝品种SNP-DNA指纹图谱.在59个甘蓝品种中随机挑选15个品种,另外增加5个未推广的新组合用于构建人工虚拟混合群体,并利用此群体对甘蓝品种指纹鉴定技术进行验证,检测核心标记构建的SNP-DNA指纹图谱的准确性与可靠性.[结果]利用重测序数据与参考基因组(02-12)进行比对开发SNP标记,最终获得2.54×106个SNP标记.从中筛选出500个SNP位点用于KASP标记开发,平均每条染色体上55.6个.500个SNP位点中有442个成功转化为KASP标记,转化成功率为88.4％.KASP平台检测结果显示,在442个SNP标记中,有25个位点的未分型材料数＞5,在后续分析中去除.剩余417个SNP位点的PIC值的变化范围为0.12-0.38,平均值为0.36,表现为中度多态性.在59个供试甘蓝品种中,全部417个SNP位点的杂合度大于30％的有57个,占所有品种的96.6％.其中,品种‘豫生早熟牛心’的杂合度最高,为67.8％.最终筛选出50个SNP位点作为核心标记,并利用这些标记构建甘蓝主要品种的指纹图谱.50个核心位点的PIC值的变化范围为0.35-0.38,平均值为0.36,其中位点B012-56的PIC值最高.基于核心SNP标记的聚类分析结果表明,59个品种的遗传相似系数为0.43-0.98.利用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证,结果表明,利用核心标记可对甘蓝品种的特异性和真实性进行有效鉴定.[结论]基于甘蓝自交系重测序数据进行比对,共获得SNP位点2.54×106个;从中筛选获得50个核心SNP标记用于构建59个甘蓝品种的指纹图谱,并采用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证.