科研产出
不同倍性甘薯及近缘材料的SNP鉴定流程
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：基因组上的SNP变异具有丰富的数量和多态性的特点，SNP鉴定在作物遗传多样性、群体结构关系、育种等方面有重要作用。然而多倍体作物由于倍性高、杂合性高等问题，使得SNP的开发、验证和检测较为困难。甘薯及不同倍性近缘野生种均属于番薯属，由于甘薯近缘物种倍性变化较大，本研究选取二倍体、四倍体、六倍体的Ipomoea trifida以及五倍体和六倍体的甘薯为材料，采用简化基因组测序技术——RAD-seq进行测序，以栽培甘薯‘泰中6号’基因组序列为参考，通过与参考基因组的比对、排序、PCR标记去重复以及变异检测，建立了一套基于甘薯参考基因组进行不同倍性材料SNP鉴定的分析流程。通过IQ-TREE对SNP标记进行系统发育树构建，结果验证了本流程具有较高的可靠性。本研究开发的数据处理流程，不仅可用于不同倍性野生材料遗传关系的鉴定，还可为甘薯品种的遗传多样性分析和育种的亲本选择以及其他多倍体植物SNP标记开发鉴定提供借鉴和参考。
关键词： 甘薯 Ipomoea trifida 多倍体 SNP 简化基因组测序
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甘薯近缘野生种三浅裂野牵牛KNOX基因家族鉴定及其在块根发育中的表达分析
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究甘薯近缘种三浅裂野牵牛KNOX(ItrKNOX)基因家族在块根发育过程中的作用，本研究在基因组水平对ItrKNOX基因家族进行了鉴定，并利用转录组测序技术对ItrKNOX基因在三浅裂野牵牛Y22块根发育不同阶段的表达量变化进行了分析。共鉴定到分布于10条染色体的12个ItrKNOX基因。进化分析显示，这些ItrKNOX基因可分为Class Ⅰ、Class Ⅱ和Class M三类，KNOX家族基因的类型和数目在三浅裂野牵牛、三裂叶薯、牵牛和圆叶牵牛这4个甘薯属二倍体物种基因组中都较为稳定，其中三浅裂野牵牛和三裂叶薯的亲缘关系较近。对ItrKNOX基因启动子区进行分析，发现多个与生长发育、植物激素、光和逆境胁迫相关的顺式作用元件。转录组分析显示，在Y22块根发育过程中，不同ItrKNOX基因表达模式不同。其中，Class M基因ItrKNOX12几乎不表达，而ItrKNOX02、ItrKNOX03、ItrKNOX09和ItrKNOX10在整个根部发育过程中持续高表达。从不定根时期到块根发育期，ItrKNOX01～ItrKNOX03、ItrKNOX05、ItrKNOX09和ItrKNOX11的表达量明显上调，ItrKNOX08的表达量明显下调。值得注意的是，ItrKNOX06在块根膨大到直径大于2 mm后表达量才明显上调，ItrKNOX07在不定根和成熟块根中表达水平明显低于发育中的块根。本研究为探索甘薯及其近缘野生种三浅裂野牵牛KNOX家族基因的功能和调控机制提供了参考。
关键词： 三浅裂野牵牛 KNOX基因家族 进化 基因表达 块根发育
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