基于AFSM技术的马铃薯晚疫病抗性全基因组关联分析

Potato late blight is the most devastating diseases affecting potato production. Cultivating potato varieties with highly efficient, durable resistance to late blight is still one of the mail problems. This study based on creation the resource with wide spectrum resistance of late blight use Amplified Fragment SNP and Methylation-AFSM to analysis the genotyping of the segregation population of resistance and identification the resistance in different environment. Analytic the structural polymorphism of gene of late blight pass through the AFSM to creating resistance of late blight genetic map of potato to obtaining the SNP and Methylation. Providing an experimental basis for further studies on durable resistance to late blight.

马铃薯晚疫病是世界范围内的严重病害，缺乏优良的晚疫病持久抗性品种仍然是马铃薯生产中的主要问题之一。为了研究抗性基因资源谱和抗晚疫病的基因组选择育种，本研究在创建广谱抗源群体基础上，采用基因组随机扩增序列SNP多态性及甲基化多态性（Amplified Fragment SNP and Methylation-AFSM）简化重测序方法，对马铃薯自然群体进行基因型分析和抗性多环境鉴定，通过全基因组关联分析构建马铃薯晚疫病抗性基因标记遗传图谱，解析马铃薯抗晚疫病基因的结构多态性，进而获得抗性的SNP标记或甲基化标记。为马铃薯晚疫病持久抗性品种培育，以及进一步研究晚疫病持久抗性的分子机理奠定基础。

本研究采用基因组随机扩增序列SNP多态性及甲基化多态性（Amplified Fragment SNP and Methylation-AFSM）简化重测序方法，对248份马铃薯抗性分离自然群体进行基因型分析和抗性多环境鉴定，鉴定出37份免疫，15份高抗，30份中抗、107份中感，95份高感晚疫病材料。通过筛选过滤得到22 489个高质量的SNPs和indels，通过群体结构分析和主成分分析，将284份种质资源分为8个亚群，与进化树分析的结果较为一致。284份马铃薯种质资源资源遗传多样性指数为0.2161，各亚群群分化指数为在0.0251-0.1489之间。通过混合线性模型（mixed linear model，MLM）对马铃薯晚疫病离体叶片鉴定的病斑直径进行关联分析，对得到的显著SNP位点两侧100kb区域内基因进行搜寻并进行功能注释，得到18个候选基因；抗病等级的关联分析中得到22个候选基因。本研究结果为马铃薯抗晚疫病品种的遗传改良奠定了基础。