面向玉米基因组选择的 Maize6K-GS 基因分型阵列与分析工具开发

《aBIOTECH》：Development of the Maize6K-GS array and an integrated analysis platform for genomic selection breeding

　　

摘要

尽管单核苷酸多态性（SNPs）对基因组选择（GS）至关重要，但大规模基因分型的高昂成本限制了该技术在大豆（Zea mays）中的广泛应用。为了解决这一问题，我们开发了Maize6K-GS，这是一种成本效益高、密度较低的阵列，包含了5,851个SNPs和153个结构变异（SVs）。该阵列专为基因组选择设计，能够覆盖多种种质资源，同时降低基因分型成本并促进高通量杂交育种。为了最大化Maize6K-GS的实用性，我们开发了R语言包Maize6KGSP，该包提供了用户友好的图形界面，用于全面的数据分析和可视化。该平台支持无需编写代码的端到端工作流程，包括基因型数据输入、杂交基因型推断、可预测性评估和表型预测。系统验证表明，Maize6K-GS阵列能够有效解析群体结构。尽管其密度较低，但其可预测性仍可与基准的商用40K阵列相媲美。我们在田间试验中评估了128个顶级预测杂交种，其中13个杂交种的穗重超过了商用对照品种Xianyu335。这一工具包为加速大豆的基因组育种提供了可靠、易于使用且高效的解决方案。

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