利用SNP芯片解析油菜杂交种丰油10号的遗传基础

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.03.013

作物杂志,2019, 第3期: 80–85 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.03.013

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利用SNP芯片解析油菜杂交种丰油10号的遗传基础

蔡东芳¹,张书芬¹,王建平¹,曹金华¹,文雁成¹,张书法²,何俊平¹,赵磊¹,王东国¹,朱家成¹

1 河南省农业科学院经济作物研究所/农业农村部黄淮海油料作物重点实验室/河南省油料作物遗传改良重点实验室,450002,河南郑州
2 河南省唐河县种子技术服务站,473400,河南唐河

收稿日期:2018-12-25 修回日期:2019-04-02 出版日期:2019-06-15 发布日期:2019-06-12
通讯作者: 朱家成
作者简介:蔡东芳,助理研究员,主要从事油菜遗传育种和栽培研究;
基金资助:
十三五国家重点研发计划(2018YFD0100600);国家现代农业产业技术体系-油菜(CARS-12);河南省重大科技专项(151100111200);河南省农业科学院优秀青年科技基金(2018YQ06)

Genetic Analysis of Rape Hybrid Fengyou No.10 Using SNP Chips

Cai Dongfang¹,Zhang Shufen¹,Wang Jianping¹,Cao Jinhua¹,Wen Yancheng¹,Zhang Shufa²,He Junping¹,Zhao Lei¹,Wang Dongguo¹,Zhu Jiacheng¹

1 Industrial Crops Research Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Oil Crops in Huanghuaihai Plains, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory of Oil Crop Genetic Improvement in Henan Province, Zhengzhou 450002, Henan, China
2 Tanghe Seed Technical Service Station of Henan Province, Tanghe 473400, Henan, China

Received:2018-12-25 Revised:2019-04-02 Online:2019-06-15 Published:2019-06-12
Contact: Jiacheng Zhu

摘要/Abstract

摘要：

为解析高产稳产油菜品种丰油10号的分子遗传学基础,利用油菜60K SNP芯片对丰油10号及包括其2个亲本在内的20份骨干亲本系进行了基因型分析。结果表明：20份骨干亲本系间的遗传距离变幅为0.123~0.463,平均为0.348。丰油10号母本22A和父本P087-2间遗传距离为0.375,高于平均遗传距离。聚类分析将20份骨干亲本系划分为4个类群,其中母本22A归在类群Ⅰ,父本P087-2归在类群Ⅳ。基因组比较发现杂交种丰油10号与母本22A的相似性比例为64.77%,与父本P087-2的相似性比例为62.89%,其中有30.78%的基因组杂合区段来源于双亲不同基因型间的组合。同时发现丰油10号与父母本在19条染色体上的多态性比例存在比较大的差异。该研究为后续油菜品种的选育提供理论指导。

关键词: 甘蓝型油菜, SNP芯片, 遗传距离, 遗传基础

Abstract:

In order to analyze the molecular genetic basis of rape hybrid Fengyou No.10, Fengyou No.10 and 20 elite inbred lines including its parents were genotyped using the Illumina 60K SNP chip technology. The results showed that the genetic distance between pairs of 20 elite inbred lines ranged from 0.123 to 0.463, with an average of 0.348. The genetic distance between the female parent 22A and male parent P087-2 of Fengyou No.10 was 0.375, which was higher than the average value of 20 elite inbred lines. All these inbred lines were divided into four groups using cluster analysis, in which the female parent 22A and male parent P087-2 belong to the first group and the fourth group, respectively. Comparative genome analysis found that the hybrid Fengyou No.10 had the similarity of 64.77% and 62.89% with its female parent 22A and male parent P087-2, respectively. The 30.78% loci of Fengyou No.10 were heterozygous. At the same time, the great differences of the polymorphism rate in 19 chromosomes were observed between Fengyou No.10 and the parents. Our study would provide a theoretical guide for subsequent variety breeding in Brassica napus.

Key words: Brassica napus, SNP chips, Genetic distance, Genetic basis

蔡东芳,张书芬,王建平,曹金华,文雁成,张书法,何俊平,赵磊,王东国,朱家成. 利用SNP芯片解析油菜杂交种丰油10号的遗传基础[J]. 作物杂志, 2019 (3): 80–85

Cai Dongfang,Zhang Shufen,Wang Jianping,Cao Jinhua,Wen Yancheng,Zhang Shufa,He Junping,Zhao Lei,Wang Dongguo,Zhu Jiacheng. Genetic Analysis of Rape Hybrid Fengyou No.10 Using SNP Chips[J]. Crops, 2019(3): 80–85

图/表 4

表1

表2

图1

表3

参考文献 27

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序号No.	田间编号Field No.	来源Origin	系Line
1	2001	22A	不育系
2	3001	P087-2	恢复系
3	p189	P189×220	恢复系
4	p003	59R	恢复系
5	p014	595R	恢复系
6	p023	20151R	恢复系
7	p044	4R	恢复系
8	p064	384R	恢复系
9	p080	1053R	恢复系
10	p095	220×西杂3号R	恢复系
11	p098	220	恢复系
12	p131	(320×220)×ZY0913	恢复系
13	p156	P189	恢复系
14	p208	R279	恢复系
15	p263	R300	恢复系
16	p378	S2B	保持系
17	p471	R51	恢复系
18	p476	91142B	保持系
19	p493	628B	保持系
20	p612	77B×848	保持系

来源Origin	22A	P087-2	P189×220	59R	595R	20151R	4R	384R	1053R	220×西杂3号R 220×Xiza No.3 R	220	(320×220)× ZY0913	P189	R279	R300	S2B	R51	91142B	628B
22A
P087-2	0.375
P189×220	0.363	0.268
59R	0.377	0.373	0.343
595R	0.348	0.375	0.332	0.320
20151R	0.371	0.379	0.316	0.368	0.274
4R	0.294	0.360	0.295	0.349	0.317	0.350
384R	0.345	0.356	0.351	0.358	0.313	0.377	0.336
1053R	0.322	0.373	0.354	0.307	0.298	0.314	0.313	0.335
220×西杂3号R 220×Xiza No.3 R	0.347	0.296	0.252	0.381	0.336	0.360	0.341	0.346	0.377
220	0.340	0.348	0.372	0.288	0.340	0.360	0.325	0.343	0.285	0.354
(320×220)× ZY0913	0.386	0.387	0.334	0.316	0.357	0.385	0.368	0.180	0.358	0.377	0.369
P189	0.372	0.310	0.194	0.377	0.322	0.303	0.354	0.335	0.359	0.259	0.372	0.370
R279	0.360	0.316	0.241	0.389	0.339	0.316	0.311	0.361	0.346	0.302	0.372	0.393	0.123
R300	0.370	0.334	0.300	0.400	0.368	0.355	0.368	0.279	0.364	0.306	0.376	0.263	0.292	0.311
S2B	0.382	0.424	0.338	0.287	0.364	0.423	0.355	0.336	0.363	0.386	0.328	0.291	0.394	0.397	0.402
R51	0.358	0.327	0.298	0.347	0.307	0.303	0.345	0.336	0.318	0.300	0.363	0.360	0.302	0.312	0.317	0.369
91142B	0.422	0.403	0.283	0.392	0.402	0.430	0.431	0.425	0.445	0.347	0.455	0.394	0.358	0.389	0.376	0.402	0.390
628B	0.322	0.358	0.360	0.316	0.316	0.350	0.314	0.338	0.307	0.354	0.277	0.355	0.376	0.362	0.376	0.316	0.355	0.463
77B×848	0.316	0.372	0.320	0.307	0.303	0.330	0.230	0.337	0.286	0.349	0.300	0.352	0.339	0.325	0.377	0.333	0.343	0.427	0.327

染色体Chromosome	同母本Identical with female	同父本Identical with male	完全杂合Completely heterozygous	完全纯合Completely homozygous	合计 Total	完全杂合型的比例(%)The ratio of completely heterozygous genetypes	与母本的多态性比例(%) The polymorphism ratio with female	与父本的多态性比例(%) The polymorphism ratio with male
A01	127	92	504	667	1 390	36.26	42.88	45.40
A02	84	64	319	696	1 163	27.43	32.93	34.65
A03	125	104	681	1 186	2 096	32.49	37.45	38.45
A04	55	59	371	880	1 365	27.18	31.50	31.21
A05	124	126	400	776	1 426	28.05	36.89	36.75
A06	68	63	463	841	1 435	32.26	36.66	37.00
A07	178	82	441	1 064	1 765	24.99	29.63	35.07
A08	55	32	134	785	1 006	13.32	16.50	18.79
A09	104	63	448	940	1 555	28.81	32.86	35.50
A10	283	32	350	764	1 429	24.49	26.73	44.30
C01	60	55	361	1 691	2 167	16.66	19.20	19.43
C02	52	51	117	259	479	24.43	35.07	35.28
C03	103	109	907	1 291	2 410	37.63	42.16	41.91
C04	47	78	1 222	1 536	2 883	42.39	45.09	44.02
C05	46	68	332	474	920	36.09	43.48	41.09
C06	62	54	520	690	1 326	39.22	43.29	43.89
C07	124	63	433	1 041	1 661	26.07	29.86	33.53
C08	68	55	652	644	1 419	45.95	49.82	50.74
C09	58	32	215	617	922	23.32	26.79	29.61
合计Total	1 823	1 282	8 870	16 842	28 817	-	-	-
比值Ratio (%)	6.33	4.45	30.78	58.44	-	-	35.23	37.11

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