基于转录组SNP构建油茶主要品种资源的分子身份证

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【目的】近年来,油茶(Camellia oleifera)产业发展迅速,已成为中国四大油料之一。油茶良种不断涌现,但品质参差不齐,“同名异物、同物异名”等现象时有发生。建立油茶品种资源的单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism,SNP)分子标记数据库,筛选重要SNP位点,开发油茶品种资源DNA指纹图谱,构建油茶品种资源的分子身份证,为品种鉴别、品种追溯等提供分子水平鉴别技术支撑。【方法】以221份普通油茶品种资源为材料,提取未成熟种子RNA,进行转录组测序。以二倍体南荣油茶基因组为参考,识别供试油茶品种资源的SNP位点并基因分型,利用SNP数据分析油茶群体及亚群的遗传多样性,分析SNP位点的观测杂合度、期望杂合度、多态信息含量(PIC)等信息,筛选核心SNP位点并采用Sanger测序验证,得到最优SNP位点组合后,结合品种资源基本信息构建油茶品种资源分子身份证。【结果】从油茶转录组中共检测到1 849 953个高质量SNP位点。群体遗传多样性分析发现,油茶群体观测杂合度为0.2966,期望杂合度为0.2462,固定指数为-0.2048,PIC为0.2073,最小等位基因频率为0.1648。参试群体的各亚群间遗传分化较小,存在较高的基因流,主要变异存在于亚群内。根据PIC、连锁不平衡衰退距离(LD)等参数从所有SNP位点中筛选出31个多态性高的核心位点,Sanger测序验证其中8个核心位点基因分型的准确率在91.36%以上。利用核心位点组成DNA指纹图谱,可区分出全部参试油茶品种资源。DNA指纹图谱结合油茶品种资源基本信息,构建成由66位数字组成的油茶品种资源分子身份证。【结论】依据SNP标记的PIC、LD等指标,筛选出31个核心SNP位点,精准区分全部供试油茶品种资源。将31个SNP位点所构建的油茶品种资源DNA指纹图谱与品种资源的起源、资源类型和亚群分布等基本属性信息相结合,构建了每份油茶品种资源唯一的分子身份证,并生成相应的条形码和二维码。
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