利用第二代高通量测序技术构建小麦D基因组高密度遗传图谱

构建高密度的小麦分子遗传图谱是进行小麦基因组序列组装、重要基因克隆、分子育种、种质资源多样性与单倍型分析等重要研究的基础。目前已有小麦遗传图的密度远不能满足上述研究的要求。SNP标记具有数量多、通量高等优点，是构建遗传图谱的理想标记。第二代测序技术的应用为高通量开发SNP标记创造了条件。由于小麦的超大基因组和高比例的重复序列，因而难以通过直接基因组测序高通量发现SNP。本项目拟研究小麦基因组简化技术；建立起基于简化基因组与高通量测序的小麦SNP检测技术，开发出SNP分子标记10万个以上；利用高通量的SNP检测系统对粗山羊草F2群体进行基因型鉴定，构建出世界上第一个小麦D基因组超高密度分子遗传图，并对部分重要农艺性状进行精细定位。本项目的研究对我国乃至世界小麦基因组研究、遗传育种研究及种质资源研究具有重要的意义。

高密度小麦分子遗传图谱是进行小麦基因组序列组装、重要基因克隆、分子育种、种质资源多样性与单倍型分析等重要研究的基础。SNP标记具有数量多、通量高等优点，是构建遗传图谱的理想标记。第二代测序技术的应用为高通量开发SNP标记创造了条件。本研究通过粗山羊草电子酶切结合电泳分析，发现限制性内切酶Taq I适合粗山羊草RAD分析，从而建立了高效小麦简化基因组分析技术。实验利用RAD技术对504个F2单株进行RAD建库和高通量测序，分析获得15万多个SNP，构建了粗山羊草高密度分子遗传图谱。该图谱包含151038个SNP标记，总图距为1059.806cM。 该图谱对于小麦D基因组序列框架图构建起到极大帮助作用。基于此遗传图谱，利用F2群体将粗山羊草抗白粉病基因精细定位于5D上一个0.1cM和0.7cM的区间之内。本研究开发了粗山羊草基因组简化技术，构建了高密度分子遗传图谱，对我国乃至世界小麦及其近缘种基因组研究、遗传育种研究及种质资源研究具有重要意义。