基于基因组重测序的菜豆象种群特异性SNP分子标记的筛选和验证OA

【目的】基于菜豆象Acanthoscelides obtectus不同种群的重测序数据和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)分子标记筛查,分析不同菜豆象种群遗传多样性及群体结构,筛查种群特异性SNP溯源位点,以期用于口岸截获种群的溯源检测。【方法】对来自19个种群(国内10个,国外9个)共104头菜豆象成虫的样本进行全基因组重测序;通过群体分化指数F st值,筛选F st值排名最高的SNP位点作为种群特异性SNP变异位点(100%特异性SNPs),通过设计位点两翼扩增引物用于SNP位点扩增。【结果】从104头菜豆象成虫样本中共获得5264357个高质量SNP位点,可以将这些种群分为4个大的群组,分别为德国群组,非洲-智利群组(埃塞俄比亚、布隆迪、喀麦隆、刚果、乌干达、安哥拉和智利),中国贵州群组和中国云南群组。基因流分析推测15个菜豆象种群发生了1次基因转移,是由喀麦隆种群迁到刚果种群。中国云南群组和中国贵州群组遗传背景相对独立,与非洲-智利群组和德国群组遗传距离较远。通过筛选菜豆象高质量种群溯源SNP位点,成功建立了中国贵州、中国云南、埃塞俄比亚、布隆迪、喀麦隆、刚果、乌干达、安哥拉、德国和智利共10个菜豆象地理种群的特异性SNP溯源位点,检测引物能有效准确鉴别这10个目标地理种群的基因型。【结论】本研究所建立的10个菜豆象种群特异性SNP分子标记可以准确识别目标种群的基因型,结果为口岸检疫和疫区防控提供了简便、实用新型的种群溯源检测方法。