國際上首個橡膠草高密度SNP遺傳圖譜構(gòu)建

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天然橡膠是世界四大工業(yè)原料之一，巴西三葉橡膠樹一直是天然橡膠的主要來源，但由于種植面積限制、生產(chǎn)成本增加、遺傳背景狹窄和病蟲害嚴(yán)重等因素，橡膠生產(chǎn)逐漸難以滿足需求。因此，開發(fā)生產(chǎn)天然橡膠的替代資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價值。

橡膠草又稱俄羅斯蒲公英，其根部橡膠含量高，品質(zhì)優(yōu)良，是近年來備受關(guān)注的重要產(chǎn)膠作物之一。目前，我國橡膠草種質(zhì)較少且橡膠草種質(zhì)的含膠量普遍較低，不能滿足橡膠草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求。因此，篩選和創(chuàng)制高含膠量橡膠草是目前主要的育種目標(biāo)。

近日，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所（以下簡稱中國熱科院橡膠所）在橡膠草遺傳圖譜構(gòu)建和含膠量QTL發(fā)掘方面取得重要進(jìn)展，通過全基因組重測序技術(shù)構(gòu)建了國際上首個橡膠草高密度SNP（單核苷酸多態(tài)性）遺傳圖譜，并結(jié)合作圖群體的含膠量數(shù)據(jù)，定位了6個含膠量相關(guān)QTL（數(shù)量性狀位點(diǎn)）。該研究為橡膠草含膠量相關(guān)分子標(biāo)記的開發(fā)、分子標(biāo)記輔助育種和功能基因圖位克隆提供了信息基礎(chǔ)和技術(shù)支持。相關(guān)研究成果發(fā)表于BMC Genomics。

研究團(tuán)隊(duì)以兩個含膠量差異大的橡膠草株系雜交構(gòu)建的F1代群體作為作圖群體，利用“雙假測交”策略采用全基因組重測序技術(shù)開發(fā)SNP標(biāo)記，基于橡膠草染色體水平上的全基因組信息，成功構(gòu)建國內(nèi)外第一個橡膠草高密度SNP遺傳圖譜。該遺傳圖譜由12680個bin構(gòu)建的9個連鎖群組成，包含322,439個SNP。遺傳圖譜的總遺傳距離為34,220.75 cM，平均遺傳距離2.70 cM。結(jié)合 F1代作圖群體的含膠量數(shù)據(jù)，利用復(fù)合區(qū)間作圖法共檢測到6個含膠量相關(guān)QTL。其中，在 LG06/ChrA06 （第6號連鎖群/第6號染色體）上，具有2個最高LOD （Logarithm of odds）值的QTL彼此接近，解釋了表型貢獻(xiàn)率的48.27%，表明其可能是影響橡膠草含膠量的主要區(qū)域，并對該區(qū)域包含的基因也進(jìn)行了初步分析。

中國熱科院橡膠所副研究員楊玉雙為論文第一作者，研究員劉實(shí)忠為論文通訊作者。該項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金和所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目資助。