基于ddRADseq的红花种质遗传多样性表征与核心种质库构建

《BMC Plant Biology》：Genetic diversity and core collection development in safflower using genome-wide SNPs

　　

摘要

背景

红花（Carthamus tinctorius L.）是一种重要的油料作物，因其优质油、药用特性和对非生物胁迫的抗性而备受重视。有效利用红花遗传资源对于作物改良至关重要。开发具有代表性的核心种质库并采用基因组学工具，能够有效地表征、管理和利用现有的遗传多样性，从而加速红花的育种和改进工作。本研究旨在利用基因分型测序技术表征印度国家种质库保存的 5,000 份红花种质的遗传多样性，并建立一个代表整个种质库多样性的核心种质库。进行了包括主成分分析、群体结构和遗传多样性评估在内的综合分析，以阐明遗传关系并确保核心组内多样性的最佳代表。

结果

双酶切 restriction-site associated DNA 测序（ddRADseq）产生了超过 210 亿条序列读段，其中高质量读段被保留用于分析。高质量读段与红花参考基因组比对，结果鉴定出 55,108 个高质量双等位基因 SNP。采用 Core Hunter 算法选取了包含 400 份材料的核心种质库。主成分分析显示，基于遗传分化或地理位置的材料聚类有限。群体结构分析表明，红花种质和核心种质库的最优亚群体数量均为 16 个。与整个红花种质库相比，核心种质库表现出更高的基因多样性（0.38）和多态性信息含量（0.31）值。鉴定出了一组 701 个高度信息性 SNP，用于核心材料的 DNA 指纹图谱分析。

结论

该核心种质库的开发为高效的花遗传多样性保存、性状发现和育种项目提供了宝贵资源。