研究背景:花生作為一種重要的農(nóng)作物,其產(chǎn)量的提升對(duì)于全球食品供應(yīng)具有重要意義。HPW、HSW和SP是影響花生產(chǎn)量的三個(gè)主要因素。
實(shí)驗(yàn)材料:
使用了重組近交系(RILs)群體,這些RILs源自“Silihong”(A. hypogaea var. fastigiate)和“Jinonghei 3”(A. hypogaea var. hypogaea)的雜交。
利用美國小核心種質(zhì)集合作為關(guān)聯(lián)分析的群體。
實(shí)驗(yàn)方案:
高密度遺傳連鎖圖譜構(gòu)建:通過重新測序RILs,構(gòu)建了一個(gè)包含4499個(gè)箱(bins)的高密度遺傳連鎖圖譜,覆蓋20條染色體,總長度為1712.32 cM。
2. 數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)分析:在三個(gè)不同的環(huán)境下,共鑒定出46個(gè)與HPW、HSW和SP相關(guān)的QTLs。其中,一些主要QTLs如qHPW5.2、qSP7.1和qSP18.2等,顯示出較高的表型變異解釋率(PVE)。
3. 全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS):使用美國小核心種質(zhì)集合進(jìn)行GWAS,以驗(yàn)證QTL定位的準(zhǔn)確性,并在兩個(gè)環(huán)境中鑒定出與HPW、HSW和SP顯著相關(guān)的115個(gè)單核苷酸多態(tài)性(SNPs)。
4. KASP標(biāo)記開發(fā)與驗(yàn)證:基于QTL區(qū)域,開發(fā)了三個(gè)KASP標(biāo)記,并在花生品種和地方品種中進(jìn)行了驗(yàn)證,這些標(biāo)記與HPW、HSW和SP有顯著關(guān)聯(lián)。
上圖展示了KASP-SP7標(biāo)記對(duì)花生小組中SP、HPW和HSW的影響。包括統(tǒng)計(jì)圖表顯示KASP-SP7不同等位基因?qū)δ繕?biāo)性狀的影響,并用星號(hào)表示顯著性水平。
上圖展示了KASP-SP18和KASP-HPW5標(biāo)記在花生小組中的驗(yàn)證效果。包括兩個(gè)子圖,A展示KASP-SP18對(duì)SP的影響,B展示KASP-HPW5對(duì)HPW的影響,同樣使用統(tǒng)計(jì)圖表和顯著性標(biāo)記。
研究結(jié)果:
確定了多個(gè)與HPW、HSW和SP相關(guān)的QTLs和SNPs,其中一些是首次發(fā)現(xiàn)。
通過GWAS驗(yàn)證了QTL定位的準(zhǔn)確性,并且發(fā)現(xiàn)了一些QTLs和SNPs的共定位。
開發(fā)的KASP標(biāo)記為花生分子輔助育種提供了有用的工具。
結(jié)論:本研究不僅為理解花生HPW、HSW和SP的遺傳基礎(chǔ)提供了新的見解,而且開發(fā)的KASP標(biāo)記有助于加速花生的分子輔助育種進(jìn)程。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,KASP技術(shù)將在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中扮演越來越重要的角色。東盛生物致力于推動(dòng)生物科技在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,KASP試劑的推出是我們對(duì)創(chuàng)新和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的承諾。我們期待與廣大科研工作者和育種專家攜手合作,共同開啟農(nóng)業(yè)科技的新篇章。