小麦简化测序遗传变异数据库与基因型检索分型技术研究

【作者】 许达兴； 尹长斌； 王静； 鲁非；

【机构】 中国科学院种子创新研究院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室； 中国科学院大学； 中科院-英国约翰.英纳斯中心植物和微生物科学联合研究中心；

【摘要】 小麦是重要的粮食作物,准确高效的基因型分型是实现其精确遗传改良的关键。简化测序(Genotypingby sequencing,GBS)是一种高效稳定的基因型分型技术,但是它的标准化程度低,生物信息分析复杂,极大限制了其在小麦育种中的应用。针对此问题,本研究开发了一款针对双端GBS的分型软件PlantGeneticsLab-Genotyping Retrieving Toolkit (PGL-GRT)(https://github.com/Fei-Lu/PGL-GRT)。该软件将比对序列长度由单端64 bp提高至双端192 bp,极大提升了基因型分型过程中序列比对的准确性。该软件具有两大模块,其一是可以建立小麦物种的序列标签(Tag)数据库,主要是面向具有群体遗传学背景的专业生物信息分析人员,其关键是通过对小麦属的数千甚至上万份具有高度遗传多样性的样品进行简化测序,建立该物种序列标签和等位基因的哈希表;其二是应用层次的基因型分型,主要面向需要检测样品基因型的研究人员,研究人员仅需在完成双端GBS测序后,将测序数据提交至数据库进行基因型检索,即可一步实现样品的基因型分型,该功能对使用者的生物信息背景几乎没有要求。PGL-GRT将简化测序基因型分型过程中的样品制备和生物信息分析完全分离,以此实现简化测序的高度标准化和易用度。PGL-GRT具有的快速、准确、标准、易用的特点将会极大地促进分子标记辅助育种以及全基因组选择技术在小麦遗传育种中的应用。更多还原