油菜产量及产量相关性状的全基因组关联分析

农作物的农艺性状多为数量性状，人们通常采取连锁分析方法定位作物数量性状基因，揭示其遗传基础。随着高通量分子标记技术广泛应用和统计分析方法的发展完善，基于自然群体和连锁不平衡的关联分析已成为植物数量性状基因定位和克隆的重要方法之一。产量是油菜育种的最重要目标性状，其遗传基础复杂。定位和克隆控制油菜产量及产量相关性状基因对揭示油菜产量形成的遗传基础、提高油菜产量有重要意义。本研究中，我们拟利用酶切位点相关DNA与多重高通量测序技术（RAD+MNGS），对192个油菜品种进行全基因组SNP分析，进而分析甘蓝型油菜基因组的LD衰减水平，并对产量及产量相关性状进行全基因组关联分析，定位产量QTL，系统剖析油菜产量形成的遗传基础，发掘优良等位基因，为油菜高产育种奠定基础。

近年来，随着高通量分子标记技术广泛应用和统计分析方法的发展完善，基于自然群体和连锁不平衡的关联分析已成为植物数量性状基因定位和克隆的重要方法之一。产量是油菜育种的最重要目标性状，其遗传基础复杂。解析油菜产量及产量相关性状的遗传基础对进一步提高油菜产量有重要意义。本项目中，我们开发了基于双酶切的简化基因组文库构建方法（ddRADseq），并开发了适合于无基因组序列的多倍体物种SNP发掘及基因型分析软件RFAPtools。利用这些方法，我们对91个DH株系及其两个亲本进行了测序，共发掘并定位了8780个SNP位点，并构建了高密度SNP标记连锁图。随后，我们对包含192个自交系的关联分析群体进行了简化基因组测序，从中发掘了50000多个高质量SNP位点。全基因组LD分析结果显示，油菜基因组平均LD衰减距离达800kb以上，其中A基因组的LD衰减距离为350kb，而C基因组的LD衰减距离达到1300kb。长度大于500 kb的block共74个，其中A基因组为12个，C基因组为62个，表明A、C基因组的大片段LD block分布差异较大，这可能是由于在甘蓝型油菜育种过程中，中国白菜与甘蓝型油菜杂交，使得A基因组遗传多样性增加。对8个产量相关性状进行了全基因组关联分析，共检测到43个SNP标记位点与8个产量相关性状显著关联。系统剖析油菜产量形成的遗传基础，发掘优良等位基因，为油菜高产育种奠定基础。