基于BSA-Seq和RNA-Seq挖掘棉花果枝长度候选基因OA

【目的】利用I式果枝和II式果枝棉花作为亲本,构建F2分离群体,从群体中挑选极端单株,采用混合分组分析法(BSA-Seq)和RNA测序法(RNA-Seq),定位与棉花果枝长度相关的候选基因。【方法】采用目标性状差异较大的亲本构建群体,以I式果枝棉花品系J201791为父本、II式果枝棉花品系Gan218为母本进行配组,构建棉花F2分离群体。根据F2群体单株中部果枝(从下往上数第5~8层)平均长度选择极端性状单株构成极端混池。对两亲本及2个混池进行测序分析,经数据质控后挖掘单核苷酸多态性(SNP)和插入缺失(InDel)位点差异,采用多种计算方法定位目标性状关联候选区间。同步开展亲本转录组测序,取样部位为亲本中部果枝的同一果枝层、同一果节处茎秆;结合转录组测序获得的差异基因及其功能注释,挑选与果枝长度性状相关的候选基因。【结果】测序共得到3087675个SNP变异位点,482160个InDel个变异位点,用于性状候选区域定位,研究主要采用SNP-index法、ED法、GPS法、Gprime法寻找候选区域,最终在D07染色体上定位到与果枝长度关联较稳定的5个关联区域,区间范围为2.00 Mbp,区间内共包含120个基因。结合亲本间差异表达基因(log2FoldChange>1、P<0.05)及其功能注释,共挑选出5个候选基因:GH_D07G0894、GH_D07G0896、GH_D07G0910、GH_D07G0884、GH_D07G1194。【结论】本研究将果枝长度相关基因定位于D07染色体,筛选出5个基因GH_D07G0894、GH_D07G0896、GH_D07G0910、GH_D07G0884、GH_D07G1194,这些基因可能通过介导不同植物激素信号通路调控棉花果枝长度。后续将对这些基因进行转基因、基因沉默、基因过表达等遗传转化分析,观察果枝表型变化,系统解析棉花果枝长度的遗传机制。