甘藍(lán)型油菜中利用重測(cè)序在全基因組范圍內(nèi)發(fā)掘插入缺失變異并開發(fā)標(biāo)記.pdf

1、INDEL是植物基因組中一類序列和長(zhǎng)度多態(tài)性的變異類型，兼?zhèn)淞撕?jiǎn)單重復(fù)序列（SSRs）和單核苷酸多態(tài)性（SNPs）變異的特征，因此該類型變異可以被開發(fā)成遺傳學(xué)研究和作物育種中理想的分子標(biāo)記。目前，在甘藍(lán)型油菜中，還沒有報(bào)道大規(guī)模的INDEL變異被報(bào)道。本研究中，我們對(duì)來(lái)自不同生態(tài)地區(qū)且擁有不同生長(zhǎng)習(xí)性的23個(gè)甘藍(lán)型油菜自交系進(jìn)行基因組重測(cè)序，共獲得了351.2Gb數(shù)據(jù)；隨后，將這些短序列比對(duì)到甘藍(lán)型油菜參考基因組（AC）以及祖先種參考基

2、因組（A+C），鑒定到了大量的INDEL變異位點(diǎn)。以 AC和 A+C參考基因組分別分析得到的測(cè)序深度平均為12.4和9.4倍。23個(gè)甘藍(lán)型油菜自交系以 AC和 A+C參考基因組分析得到的成功比對(duì)率分別為61.1％-89.1%和46%-66.9%。
　　本研究中共鑒定到538,691個(gè)序列長(zhǎng)度為1-10bp的INDEL變異位點(diǎn)，其中104,190個(gè)被特異地定位到參考基因組的各個(gè)染色體上。在這些被定位的INDEL變異位點(diǎn)中，135,5

3、96（25.17%）個(gè)位于注釋的基因中。單個(gè)堿基長(zhǎng)度的INDEL變異位點(diǎn)數(shù)目（63.6%）顯著得多余其它序列長(zhǎng)度的變異位點(diǎn)數(shù)目。核苷酸 A和 T單堿基以及包含 AT的INDEL變異位點(diǎn)數(shù)目超過了總數(shù)的65%。分析結(jié)果表明，甘藍(lán)型油菜基因組中 INDELs變異位點(diǎn)的平均密度為0.63/Kb。其中，A基因組包含了311,927個(gè) INDELs，平均密度為0.99/kb；C基因組包含了224,752個(gè) INDELs，平均密度為0.43/kb。

4、與 A基因組相比，C基因組在轉(zhuǎn)座子區(qū)域的具有較高的INDEL變異位點(diǎn)?？傊總€(gè)染色體上的INDEL數(shù)目基本上與染色體的長(zhǎng)度成正比；但是，在C02, C05, C06, C08和C09等5個(gè)染色體上的INDEL數(shù)目顯著低于整個(gè)基因組的平均值。INDEL數(shù)目熱點(diǎn)分析結(jié)果表明局部染色體的INDEL數(shù)目達(dá)到了整個(gè)基因組平均值的16.15倍，A和C基因組中分別鑒定到38和335個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域。與A基因組相比，C基因組中具有較少的INDEL數(shù)目和較多

5、的熱點(diǎn)區(qū)域，這個(gè)結(jié)果表明C基因組的INDEL分布不均勻。
　　我們利用23個(gè) ILs實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了595個(gè)序列長(zhǎng)度為2-5bp的INDEL位點(diǎn)。530（89.01%）個(gè)標(biāo)記擴(kuò)增出單個(gè)擴(kuò)增子，可以被認(rèn)為是單位點(diǎn) INDEL標(biāo)記；其中，523（87.9%） INDEL標(biāo)記在23個(gè)ILs中表現(xiàn)出多態(tài)性。隨后，利用188個(gè)重組自交系構(gòu)建了一張包含108個(gè)單位點(diǎn)INDEL標(biāo)記和和89個(gè)錨定SSR標(biāo)記的遺傳連鎖圖譜。該圖譜包含了甘藍(lán)型油菜的19個(gè)