利用批量分离RNA-seq技术绘制珍珠粟抗爆基因的图谱

《Euphytica》：Mapping of blast resistance genes in pearl millet using bulked segregant RNA-seq

抗稻瘟病单显性基因在珍珠粟中定位及SNP标记开发

　　

摘要

稻瘟病会显著降低珍珠粟（Cenchrus americanus L.）的谷物和饲料产量。利用合适的标记物对抗稻瘟病基因位点进行定位，将有助于分子育种工作，从而培育出抗稻瘟病的品种，减轻该病害导致的产量和饲料损失。在本研究中，将抗稻瘟病的R系ICMR 356与易感系ICMB 99666进行杂交，得到了F₂世代群体。遗传分析表明，这种基因型的抗稻瘟病性由一个显性基因控制。通过批量分离群体RNA-seq方法对极端表现型个体及其亲本进行表型分析，以定位该抗性基因。共生成了67.22 Gb的清洁测序数据，从中筛选出8502个位于抗性和易感群体之间的SNP。利用delta SNP指数，确定了14个与抗稻瘟病性相关的显著SNP，这些SNP分布在不同的染色体上。差异基因表达分析发现了14,831个在亲本间差异表达的基因（DEGs）。通过KEGG分析对植物病原体相关通路进行富集分析，并鉴定出差异表达的抗病蛋白基因，表明这些基因可能是参与珍珠粟抗稻瘟病的候选基因。在所鉴定的14个SNP中，位于4号染色体上的SNP（S4_1276960）与抗病蛋白RGA 2相关。对该SNP侧翼序列的功能注释，以及在4号染色体上编码抗病蛋白的差异表达基因中的该位点验证表明，该SNP（S4_1276960）确实与珍珠粟的抗稻瘟病性相关。本研究开发的SNP标记物可用于珍珠粟抗病育种项目的标记辅助选择。