基于高通量测序的野生马铃薯(Solanum)种子群体基因分型优化策略研究

美国研究人员针对马铃薯种质资源库中种子群体遗传多样性评估效率问题，通过构建四倍体野生种(S. fendleri等)24个单株及三种混合样本，采用深度测序(GBS>100×)开发"Cap2"指标。研究发现：当MAF≥5%且reads≥100时，混合样本Cap2达100%(平均8,000位点)，显著优于单株81%的检出率，为群体遗传分析提供高效解决方案。

　　美国马铃薯种质资源库中保存的野生马铃薯(Solanum)种子群体存在丰富的遗传多样性。为建立高效评估方法，研究者选取四类块茎马铃薯野生种(S. fendleri、jamesii、microdontum和sucrense)，分别培育24个单株并制备三种DNA混合样本。通过深度基因分型测序(Genotyping By Sequencing, GBS)技术，将测序深度提升至每个样本>100×。

研究创新性提出"Cap2"指标(等位基因捕获率)，用于评估混合样本中双等位基因SNP的检出效率。经筛选排除缺失数据和固定等位基因位点后，所有保留位点均具备Cap2检测潜力。通过系统分析小等位基因频率(Minor Allele Frequency, MAF)与测序深度的关系发现：当MAF≥5%且reads≥100时，单株平均Cap2为81%，而所有混合样本(无论物种或混合方式)Cap2均达100%(平均检测8,000个位点，平均测序深度144×)。

该研究证实，虽然大规模单株基因分型能精确评估遗传多样性，但采用多个体DNA混合后选择性分析高测序深度(MAF≥5%)位点的策略，仅需单次检测即可高效揭示群体遗传特征。这种方法为种质资源库大规模遗传评估提供了优化方案，特别适用于保存状态各异的野生马铃薯种子群体研究。