近日,山东沃奇农业开发有限公司研究团队在《果树资源学报》发表了题为 “文冠果全基因组 SNP 鉴定及遗传结构分析” 的研究论文。山东沃奇农业开发有限公司程志鹏为第一作者,刘金凤高级工程师为通讯作者,山东沃奇农业开发有限公司为第一署名单位。
文冠果是我国北方重要的木本油料树种,兼具生态、经济与药用价值,是我国特有的战略经济林树种。当前,文冠果育种材料匮乏、种质遗传背景不清晰,严重制约了文冠果的良种培育与产业发展。
该研究基于第 3 代全基因组重测序技术,以山东潍坊安丘石堆文冠果种质资源库的 15 份主流品种为材料,开展文冠果 SNP 标记开发,并利用遗传相似性、系统发育、群体聚类分析和主成分分析等方法,系统解析了文冠果种质资源遗传结构和遗传多样性。研究团队对 15 份文冠果样本进行基因组 DNA 提取与文库构建,经 Illumina HiSeq 测序与严格质控,获得总高质量净测序数据 88.08G,各样品测序质量 Q20≥99.03%、Q30≥95.96%,与参考基因组比对率在 98.15%~99.20%,测序数据质量高、比对效果好,可满足后续变异检测需求。

研究从 15 份文冠果种质资源中检测获得 2275206 个高质量 SNP,经深度、完整度、最小等位基因频率、多态性信息含量、杂合度及遗传位置信息等多维度严格过滤,最终筛选得到 137029 个高质量核心 SNP 标记位点,这些标记均匀分布于文冠果 15 条染色体上,分布广泛且代表性强。基于 SNP 标记计算,两两样品种间遗传相似系数变化范围介于 0.3241~0.4538,平均为 0.38,表明文冠果种质资源遗传多样性相对丰富,同时遗传背景相对较近,存在一定近交现象。
值得注意的是,该研究利用系统进化树和群体聚类分析均将 15 份文冠果种质资源分为 2 个类群,一类均为白花品种,另一类以红花品种为主;而主成分分析则将所有样本聚为一个类群,遗传结构分析共同表明我国不同地区之间的文冠果种质资源并未严格按照地域分布归类,不同地域间存在广泛的种质资源交流。


该研究成果首次在文冠果中完成全基因组 SNP 大规模鉴定与核心标记筛选,填补了文冠果 SNP 分子标记研究的空白,为文冠果种质资源的鉴定、评价、核心种质筛选及分子标记辅助育种奠定了坚实基础,所建立的 SNP 开发与遗传分析体系也为木本油料树种种质资源研究提供了新的技术参考。该研究得到了山东省重点研发计划(农业良种工程)项目资助。