豌豆、扁豆、蚕豆与模式物种截短苜蓿（Medicago truncatula）中抗Aphanomyces euteiches基因型数量位点（QTL）的比较基因组分析

《Theoretical and Applied Genetics》：Comparative genomic analysis of QTL for resistance to Aphanomyces euteiches between pea, lentil, faba bean, and the model species Medicago truncatula

本研究通过QTL分析和GWAS在扁豆、苜蓿及豌豆中，鉴定出对Aphanomyces euteiches的抗性QTL，发现主要抗性QTL位于3号染色体（如Ae-Vf3.1），并在苜蓿中缩小至8 Kb区间含三个候选基因，但不同豆科植物间未发现显著基因组同源性，为抗性基因发现和部署策略提供依据。

　　

摘要

主要结论

通过QTL定位和全基因组关联分析（GWAS），在蚕豆、小扁豆和Medicago truncatula中发现了对Aphanomyces euteiches的抗性相关QTL。这些豆科植物与豌豆之间的抗性QTL在基因组保守性方面存在差异。

摘要

由Aphanomyces euteiches引起的根腐病是一种危害多种豆科植物的病害。目前主要在豌豆中发现了部分抗性的数量性状位点（QTL），而在小扁豆和Medicago truncatula中的发现较少。本研究旨在从现有的小扁豆和蚕豆群体中鉴定新的抗性位点，并探讨抗性QTL在不同豆科植物宿主物种间的基因组保守性。在Pop2蚕豆重组自交系（RIL）群体中进行了QTL定位，并在AGILE小扁豆多样性面板中进行了全基因组关联分析（GWAS），以研究在控制条件下对这些病原体的抗性。之前在LR3 M. truncatula RIL群体中的QTL定位结果利用1,536个新的单核苷酸多态性（SNP）进行了更新。通过OrthoLegKB图谱数据库，基于基因同源性分析了抗性QTL区域在基因组上的同线性。

在蚕豆中，发现了4个与抗性相关的位点，其中包括位于3号染色体上的一个主要效应QTL Ae-Vf3.1。在小扁豆中，通过GWAS鉴定了6个具有次要效应的SNP以及位于Ae-Lc1.1和Ae-Lc2.1位点的两个有利单倍型。在Medicago truncatula中的更新分析将主要效应位点AER1的区间缩小到了8 kb，并发现了3个候选基因。本研究或现有文献中均未发现这些主要效应QTL在谷物豆科植物基因组间的同线性。这些结果为利用转化基因组学方法发现抗性基因以及通过轮作策略部署抗性QTL以保持其持久性奠定了基础。