新疆老龄核桃单宁性状AFLP指纹图谱构建及GWAS分析
本研究利用250份新疆老龄核桃的自然群体,建立30组基因池,通过具有丰富的多态性、共显性遗传、重复性好和操作简单等优点的AFLP标记对老龄核桃群体中单宁性状进行分子标记辅助选择试验,对高低单宁群体进行鉴别分类。同时利用GWAS（全基因组关联分析）分析数据及SNP标记对老龄核桃群体间进行遗传多样性和群体结构分析,将单宁性状表型与SNP位点建立混合线性模型（compressed MLM）,挖掘出与单宁性状显著相关的基因位点,并对显著关联位点的100KB区域内的候选基因进行挖掘,主要结果如下:（1）AFLP扩增结果显示,共得到553条可统计的条带,其中474条条带呈多态性,平均多态性带的百分率达85.47%。30个基因池样品的等位基因数为2.0-2.02,平均为2.00;有效等位基因数目为1.41-1.58,平均为1.52;基因多样度为0.29-0.35,平均为0.31,Shannon信息指数0.40-0.52,平均为0.47。其中E11-M2-59、E9-M2-216、E9-M2-59等特异谱带可对高低单宁核桃群体进行初步鉴定。聚类分析结果显示,高中低单宁群体中,可直将高单宁群体直接聚类剖析出来,当聚类阂值为0.20时,可将对30份老龄核桃基因池组份分为三大类,各基因池样本之间遗传距离较大,说明各群体之间的遗传变异也较为丰富,且发现聚类结果与单宁的聚类分析较为一致。（2）GWAS试验通过与所用参考基因组（Jr Serr＿genome.fasta）进行BWA比对,得到平均数据量为10.96Gb,平均测序深度20.49×,对于重测序物种多样性分析平均Mapping率96.38%,平均Properly mapping率88.37%,Mapping率大于85.00%,文库构建和测序正常。通过对参考基因组1-10×（至少有1个-10个碱基覆盖）的覆盖度分析,平均基因组覆盖度95.60%,平均1×覆盖度95.95%,平均4×覆盖度94.07%,平均8×覆盖度87.44%,平均10×覆盖度85.89%,基因组上碱基的检测程度高分布较均匀,测序结果较好。（3）PCA分析结果显示在主成分PCA1-PCA2与PCA1-PCA3中可老龄核桃群体的聚类较为清晰,新疆伊犁野生核桃单独聚为一类,老龄核桃和栽培核桃品种处于相互交叉混合分布,栽培核桃在PCA2-PCA3中伊犁与老龄核桃中均有分散性混合分布。群体遗传结构结果显示可把种群分为五个大亚群,其中阿克苏温宿天山神木院的一些老龄核桃亲缘关系表现的较为紧密。LD距离大小依次伊犁野生、和田、阿克苏、喀什,导致这种高LD的存在是由于环境的特殊性导致基因突变形成等位基因后重组事件积累的结果。（4）关联分析结果中发现在2个SNPs区域中找到叶绿体外膜转位蛋白（tra nslocon at the outer membrane of chloroplasts;Jr8DG00136900、Jr8DG00137100）、谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase;Jr8DG00137000）、结构域基因-DENN结构域和WD-重复蛋白（DENN domain and WD repeat-containing protein;Jr8DG00138300、Jr8DG00138400）,5个与可能与单宁类化合物相关积累的功能基因。
- 作者：
- 李根
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2021年
- 导师姓名：
- 张锐；陈奇凌；金强
- 中图分类号：
- S664.1
- 关键词：
- 老龄核桃；AFLP分子标记；SNP位点；GWAS分析
-
- 基金项目：
- 国家自然科学基金项目 “新疆环塔里木盆地老龄核桃种质资源理化多样性及系统进化研究”（项目编号:31460503）%兵团南疆重点产业支撑计划项目-课题三（项目编号:2017DB006）课题主持人:张锐 教授 （塔里木大学）