[發明專利]一種基于全基因組重測序的甘藍型油菜蠟粉基因定位方法

有效

• 申請號: 202010517170.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111575399B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 張俊英;朱吉風;周熙榮;楊立勇;江建霞;蔣美艷;李延莉;王偉榮;孫超才
• 申請（專利權）人: 上海市農業科學院
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6858;A01H1/02;A01H1/04;G16B30/10;G16B50/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 呂紀濤

本發明提供了一種基于全基因組重測序的甘藍型油菜蠟粉基因定位方法，屬于生物信息技術領域。本發明以分離群體為基礎，建立近等基因系。采用混合分組分析，選近等基因系中3：1分離群體中的無蠟粉植株和全部有蠟粉表型不分離群體以及3個親本，共建5個DNA池用于基因組重測序。利用重測序數據進行遺傳關聯性分析，將控制蠟粉性狀的位點定位在A08染色體的590663～1657546bp區域內。本發明的方法最大的特點是不需要檢測所有子代個體，而是將兩種極端性狀的子代進行混池分析。并且，本發明的方法測序數據充足、質量合格，能夠用于下一步分析。

技術領域

本發明涉及生物信息技術領域，尤其涉及一種基于全基因組重測序的甘藍型油菜蠟粉基因定位方法。

背景技術

甘藍型油菜(Brassica napus L.)是油菜三大類型之一，是由白菜(AA，n＝10)與甘藍(CC，n＝9)通過自然種間雜交后雙二倍化進化而來的一種復合種。植物的表面一般覆蓋有一層蠟質。蠟質是長鏈脂肪酸的混合物，它們具有防止紫外線輻射損傷，減少植物表面水分過度蒸發和保護植株免遭病蟲危害，并影響植株的光合效率和花粉育性。一般來說，甘藍型油菜的莖稈，葉片及角果均有蠟粉覆蓋，而無蠟粉突變體的莖桿，葉片及角果皮均不被蠟粉，表面油亮，整個生育期此表型都明顯可見。目前，對甘藍型油菜蠟粉基因進行定位的方法需要檢測所有子代個體，這種檢測手段工作量大，檢測效率低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于全基因組重測序的甘藍型油菜蠟粉基因定位方法，不需要檢測所有子代個體，而是將兩種極端性狀的子代進行混池分析，檢測工作量小，檢測效率高。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種基于全基因組重測序的甘藍型油菜蠟粉基因定位方法，包括以下步驟：

1)以甘藍型油菜純合兩型系D0721的不育株為母體，臨保系D1577為父本，進行雜交，得到F1代全不育系；

2)將F1代全不育系和無蠟粉性狀的恢復系D0936進行雜交，得到F2代；

3)在F2～F5代的15：1分離群體中選擇有蠟粉性狀的植株自交，得到F6代；

4)在所述F6代的3：1分離群體中選擇無蠟粉性狀的植株作為第一子代備選植株，在所述F6代的全部有蠟粉群體中選擇有蠟粉性狀的植株作為第二子代備選植株，將D0721作為第一親本備選植株，D1577作為第二親本備選植株，D0936作為第三親本備選植株，得到五組備選植株；

5)分別提取所述五組備選植株的基因組DNA，利用提取到的基因組DNA分別構建文庫，對各個文庫進行30×覆蓋度的全基因組重測序，得到五組測序數據，分別為第一子代測序數據、第二子代測序數據、第一親本測序數據、第二親本測序數據和第三親本測序數據；

6)利用Trimmomatic對所述五組測序數據分別進行質量控制，選擇Pherd分值大于Q20的序列樣本，得到五組待分析數據，分別為第一子代待分析數據、第二子代待分析數據、第一親本待分析數據、第二親本待分析數據和第三親本待分析數據；

7)將所述五組待分析數據分別與參考基因進行比對，去除PCR重復，注釋SNP和InDel，完成基因分型；

8)基于所述基因分型的結果，以第一親本待分析數據、第二親本待分析數據和第三親本待分析數據作為參照，分別計算第一子代待分析數據和第二子代待分析數據在每個多態性位點上的SNP-index，統計平均值，得到兩組SNP-index，分別為第一SNP-index和第二SNP-index；

9)取第一SNP-index和第二SNP-index差值的絕對值，繪制SNP-index圖；選取95％和99％的置信水平作為篩選的閾值，超過閾值外的區域作為候選區域；