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经典案例


陆地棉核心种质全基因组重测序分析鉴定基因组变异及纤维品质和产量性状相关位点
Resequencing core collection of upland cotton (Gossypium hirsutum) identifies genomic variation and loci influencing quality and yield of fiber




    陆地棉(Gossypium hirsutum)是棉花中广泛种植的栽培品种,占全球棉产量90%。因不同气候、不同栽培条件以及自然选择和人工驯化,陆地棉种质资源丰富,对核心种质的基因组变异研究将有助于挖掘陆地棉的纤维品质和产量。

研究结果:
① 变异检测及群体分层分析
    419份陆地棉全基因组重测序分析,鉴定出3,665,030个SNP。通过构建系统进化树、PCA分析和群体结构分析,发现以上陆地棉核心种质可以分为3个亚群:分布于中国长江流域的G1亚群(65),分布于美国和中国黄河流域的G2亚群(268),分布于中国西北内陆棉区和前苏联引进的G3亚群(86)。



Figure 1 419份陆地棉系统进化树、PCA、遗传结构和连锁不平衡分析

② 全基因组关联分析

    对12个环境下13个纤维相关性状进行表型鉴定,共21类表型数据,基于以上进行GWAS分析,有11,026个显著关联的SNP信号与纤维性状显著相关:6131个SNPs与纤维品质性状关联,其中4,754个SNPs位于Dt亚基因组;1816个SNPs 与纤维产量性状关联,其中2,587个SNPs位于At亚基因组。有4,820个基因位于以上纤维相关性状的SNPs目标区域内,其中转录组分析发现有3,089个在纤维发育过程中具有较高表达水平。


③ 花期和纤维起始相关基因

    94.6%的花期(FD)关联位点位于Dt03染色体上。其中25.56-25.60 Mb的位点包含两个候选基因(Gh_D03G0728 和Gh_D03G0729)。其中编码COP1-互作蛋白1的 Gh_D03G0728(命名为GhCIP1),有一个非同义SNP突变 (A/T),含有TT等位基因的植株比AA等位基因的植株具有更短的花期。


Figure 2 在Dt03染色体上鉴定开花基因GhCIP1









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