利用DArTseq技术对棉（Gossypium hirsutum L.）基因型的遗传多样性和种群结构进行分析

《BMC Genomics》：Genetic diversity and population structure analysis of cotton (Gossypium hirsutum L.) genotypes using DArTseq technology

　　

摘要

棉花是一种全球范围内广泛种植的作物，它面临着各种生物和非生物胁迫。缓解这些胁迫的最有效策略是通过植物育种计划培育出耐受或抗性品种。适当的育种策略（如传统育种）对于产生有益的遗传变异和识别理想性状至关重要。将传统育种与分子育种相结合是应对可持续棉花生产挑战的关键方法。我们的目标是评估棉花基因型的遗传多样性和群体结构，从而评估其在育种中的价值。共有913个基因型（包括来自Gossypium hirsutum L.的先进育种系）使用多样性阵列技术（DArTseq阵列）进行了单核苷酸多态性（SNPs）的高通量基因分型。在5,986个SNPs中，选出了1,431个高质量SNPs用于基因组多样性分析。根据亲缘关系、UPMGA聚类、主成分判别分析和主坐标分析，将研究中的基因型分为不同的亚组。基于模型的ΔK方法进行的群体结构分析表明，K=2时群体分化程度最高。然而，多变量DAPC方法揭示了更细致的亚结构，即K=3，这为育种系内的遗传关系提供了更详细的视图。亚群体I与亚群体II之间的固定指数（F_ST）最高，基因流（Nm）最低。整个基因组中的次要等位基因频率（MAF）、遗传多样性（GD）、多态性信息含量（PIC）、观察杂合度（Ho）以及最高F_ST的平均值分别为0.2328、0.3208、0.2607、0.0210和0.0830。本研究的结果将为育种者通过杂交选择亲本进行品种培育计划提供宝贵的见解。