基因组随机扩增序列SNP多态性及甲基化多态性（AFSM）

Molecular breeding urgently needs a quick, efficient and simple molecular breeding technology. Single nucleotide polymorphism (SNP) provides an ideal and a new generation of genetic marker for molecular breeding. This study developed a highly efficient and concise AFSM technology, which could find and detect high throughput SNP and Methylation Sites, could simultaneously detect large groups. The AFSM technique could reduce genomic complexity through selective amplified fragments, select CCGG which methylation sites and rich in ORF region was amplified. The technology through digested mixed selective amplification (EcorI/MspI and EcorI/HpaII ) We developed a barcoding system for sample multiplexing and fine mapped the genetic basis of lateral plate armor loss in threespine stickleback by identifying recombinant breakpoints in individuals. Barcoding also facilitated mapping of a second trait, a reduction of pelvic structure, by in silico re-sorting of individuals. We used Hiseq2000 sequencing method. We chose cassava core seed population to apply AFSM in the experiment, which could detect large population(192), and greatly decrease sequencing costs, yielding tens of thousands of SNP and Methylation Sites。as a result of low per-sample costs, AFSM will have broad application in genomics-assisted plant breeding programs.

分子育种迫切需要一种能够快速、高效、简洁的分子育种技术手段,。单核苷酸多态性（SNP)为分子育种提供了最理想的新一代遗传标记。本项研究着力于开发一种高效、简洁的AFSM技术（Amplified Fragment SNP and Methylation），它具有在庞大群体中，发现和检测高通量的SNP，并且能够同时检测出CCGG甲基化多态性位点。这种AFSM技术通过混合选择性双酶切扩增(EcorI 分别与MspI、HpaII组合），简化基因组复杂度，同时进行甲基化敏感位点的区分。在接头处设计了192个4碱基序列识别标签，以便使用Hiseq2000高通量测序技术混合测序后对每个样品进行区分。选择192份木薯核心种质群体利用AFSM进行测序，可高效产出数万SNP位点与甲基化位点，并直接用于全基因组关联分析。实验成本低的优势，将在植物基因组学辅助育种方面具有广阔的应用前景。

本研究，已经成功开发一种SNP挖掘及甲基化多态性的方法AFSM（Amplified Fragment SNP and Methylation）。该方法基于高通量测序技术、限制性选择内切酶，高通量、低成本等优点。目前已经构建了整套实验技术方法和整套大数据分析方法。AFSM技术可以广泛应用于广泛的基因型分析，遗传图谱构建、 甲基化分析、 演化分析和 GWAS 分析，并拓展到作物的基因组学在辅助选择育种中应用。其中木薯群体研究中获得一些非常理想的成果。在这里，首先在186木薯KS群体中得到了半甲基化和全甲基化的全基因组分布，分类。通过讨论甲基化的组织特异性我们确定半甲基化（或全甲基化）和差异表达基因之间的关系。并检测77多个候选冷害相关的候选甲基化QTL和103多个块根质量产量性状相关的候选甲基化QTL。在这个群体中开发了第一个AFSM遗传连锁图谱。还构建了第一个基于AFSM 标记的QTL图，并确定了260个冷害相关的候选QTL基因和301个块根质量产量相关的QTL基因。目前成功应用于多个物种的多个项目，包括木薯遗传群体，木薯甲基化分析，木薯自然群体，胡椒演化分析，柱花草遗传连锁图等。完成高水平SCI论文两篇，合计影响因子超过10.0。取得1项国家发明专利和申请2两项发明专利。取得一批有特色、有国际影响力的成果。