科研产出
基于全基因组重测序的重庆市水稻稻曲菌遗传多样性分析
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要:【目的】明确重庆市主要水稻产区的稻曲病菌[Ustilaginoidea virens(Cooke) Tak.]群体遗传多样性。【方法】对来源于重庆市铜梁(TL)、合川(HC)、永川(YC)、涪陵(FL)、万州(WZ)、梁平(LP)、忠县(ZX)、丰都(FD)、黔江(QJ)、秀山(XS)、彭水(PS)等11个区(县)的37株稻曲病菌进行重测序,并对其遗传多样性进行深入分析。【结果】对37个U.virens菌株重测序得到约42.5 Gb的高质量测序数据,其中检测到大量的单核苷酸突变。结合系统发育学和全基因组关系矩阵分析将37个菌株分为3个类群,表明不同群体的稻曲菌之间存在差异。所有群体除ZX以外,观测杂合度均大于期望杂合度,表明在重庆市稻曲菌群里面存在显著的杂合选择优势。PS群体拥有最高的Pi值,证明其样本间的差异程度最高,表明其遗传多样性最丰富。固定系数分析结果显示,绝大多数群体间的FST值>0.15,其中最高的FST值出现在HC和TL群体之间,为0.3814,表现出较高的遗传分化;而最低水平的遗传分化出现在YC和ZX群体之间,FST值为0.0537。群体结构分析发现所有菌株大致分为4个亚群。基因流(Nm)分析表明不同群体之间存在8次较大的基因交流,并且传播方向不是单一地从某个地区传入其他地区,而是存在不同区域间交叉、反复的传播事件。Tajima’s D中性检验结果显示,除LP以外,所有群体都表现出大于阈值的Tajima's D值(>0)。上述结果表明所有种群都在经历平衡选择。【结论】稻曲病菌在重庆的遗传多样性处于较高水平,为重庆地区稻曲病的防治和抗病资源选育提供理论依据。
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离子束诱变体水稻JD-1的表型及基因组变异分析
《植物遗传资源学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:辐射诱变是作物种质创新的有效途径之一。本研究利用碳离子束诱变津稻565,获得穗下垂及穗部其他性状发生变异的突变体,命名为JD-1。对突变体及野生型的主要农艺性状进行调察,结果表明JD-1的主穗颈穗弯曲度、着粒数和着粒密度都较津稻565极显著增加,增幅分别为305.90%、66.86%和47.79%;其主穗穗长、实粒数和二次枝梗数显著性增加,增幅分别为12.11%、63.06%和74.19%,而千粒重显著降低11.54%。基因组序列比对表明,在突变体JD-1和野生型津稻565之间有18639个单核苷酸多态性位点(SNP,single nucleotide polymorphism),转换/颠换比值为2.34;有3428个小片段插入缺失(InDel,insertion-deletion)。这些突变表现为成簇分布,主要发生在第5和第11染色体上,占比分别为25.19%和22.98%。在基因结构变异中,基因间区的变异数占比较高,为45.22%;剪切位点的变异数占比较低,为0.08%。变异基因GO注释表明,参与细胞生理过程的变异基因数较多。变异基因中与株高、千粒重、穗长、二次枝梗数相关的已克隆基因有16个;根据变异位点设计了16个已克隆基因的分子标记,有12个SNP标记和9个InDel标记在9个基因上鉴定出多态性。该研究创制出新的水稻种质资源并发掘出与产量性状相关基因的等位变异。
关键词: 水稻 碳离子束 全基因组重测序 等位变异 分子标记
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