山东省主要栽培苹果基因组重测序及SNP芯片位点挖掘

段乃彬; 马玉敏; 王昆; 王效睦; 谢坤; 白静; 杨永义; 蒲艳艳; 宫永超; 《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：为促进苹果品种快速鉴定、种质资源评价及选择利用,本研究对山东省31个栽培苹果开展了重测序及SNP位点挖掘研究。样品DNA提取自叶片,并按照Illumina操作手册制备双端文库。经由Hiseq 4000平台对31个苹果基因组进行重测序,共产生了363 Gb的高质量序列,平均每样品12.5 Gb,这代表了苹果基因组大约15.9倍覆盖度。充分满足重测序分析及SNP位点挖掘的需要。错配率比较试验发现随着错配率逐渐升高,比对率逐渐升高至饱和。其中总比对率、成对数据比对率及单端数据比对率与错配率呈现显著相关（P<0.000 1）,均符合一元四阶方程（回归系数R2>0.99）。随着错配率提高,比对严谨度降低;基因组覆盖度逐渐升高,杂合位点准确度逐渐提高。采用两种算法所得到的位点,根据‘染色体+位点信息’作为特征值取交集,得到高可靠的单碱基SNP位点数据集:共检测到374 404个变异,平均每隔1 896个位点能够检测到一个变异,桑格验证试验准确度高达98.1%。SNP的功能注释分析结果显示在全部373 763个位点中有143 269个（38.27%）位于基因间区,25 047个（6.7%）位于基因编码区,179 426个（47.92%）位于基因上游-下游的2 kb区域。在所有编码区SNP里,有13 422个是非同义变异位点,11 625个是同义变异位点。两种SNP比率为1.15∶1。进一步利用过滤的4DTV位点,采用邻接算法构建的聚类分析结果符合山东省栽培苹果分类的趋势。

关键词： 栽培苹果 基因组 重测序 SNP位点开发