近日，中國熱科院生物所功能基因組與分子育種研究團隊開發了木薯35 K液相育種芯片，在木薯功能基因組研究與基因組選擇育種方面具有重要意義，進一步提高了我國木薯育種的自主創新能力。
木薯（Manihot esculenta）是大戟科木薯屬植物，是全球三大重要薯類作物之一，具有耐干旱、耐貧瘠、高產等優良特性。開發一種低成本、高通量、高靈活性和高效率的基因分型平臺，對于木薯功能基因組研究與基因組選擇育種具有重要意義。單核苷酸多態性（SNP）芯片作為一種成熟的基因分型技術，可用于高通量檢測基因組中的SNP位點。SNP芯片的優勢包括高通量、精確性、可重復性和相對較低的成本。在農業領域，SNP芯片已廣泛用于群體遺傳學分析、遺傳圖譜構建、全基因組關聯分析和品種權保護等。
研究團隊基于377份木薯種質全基因組SNP標記、2980種代謝物QTL和23個田間農藝性狀QTL等信息，篩選出基因組上高多態性、低缺失率、分布均勻的35369個SNP作為背景位點，性狀緊密關聯的586個SNP作為前景位點進行探針設計，成功研發出全球首款木薯液相育種芯片“GenoBaits Cassava35K”。
GenoBaits Cassava35K基因芯片在群體多樣性分析、系統發育分析、全基因組關聯分析中均具有較好的效果?；?03份代表性種質的芯片基因型數據和197份樣本重測序數據的比較發現：（1）GenoBaits Cassava35K芯片具有極高的平均位點檢出率（99.5%）和基因組分布密度（平均空隙長度為1.76 kb）；（2）遺傳多樣性分析表明，基于芯片與基于重測序數據的樣本核苷酸多樣性呈顯著正相關；（3）利用GenoBaits Cassava35K芯片進行多態性位點篩選，構建了木薯種質SNP指紋圖譜，應用于木薯品種鑒定；（4）利用203份種質芯片基因型數據進行GWAS分析，檢測到多個與先前重測序數據相同的顯著關聯位點。該芯片的研發將有助于縮短木薯育種周期，提升育種效率，進一步提高我國木薯育種的自主創新能力。
相關研究成果以《GenoBaits Cassava35K: high-resolution multi-SNP arrays for genetic analysis and molecular breeding using targeted sequencing and liquid chip technology》為題發表于《Horticulture Research》。中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所博士后李超超、助理研究員葉曉雪為論文共同第一作者，胡偉研究員為通訊作者。該研究得到了海南省重點研發計劃、國家自然科學基金、熱帶作物生物育種全國重點實驗室科研專項等支持。
論文鏈接：https://academic.oup.com/hr/article/12/2/uhae305/8006185
日期：2025-02-24
木薯（Manihot esculenta）是大戟科木薯屬植物，是全球三大重要薯類作物之一，具有耐干旱、耐貧瘠、高產等優良特性。開發一種低成本、高通量、高靈活性和高效率的基因分型平臺，對于木薯功能基因組研究與基因組選擇育種具有重要意義。單核苷酸多態性（SNP）芯片作為一種成熟的基因分型技術，可用于高通量檢測基因組中的SNP位點。SNP芯片的優勢包括高通量、精確性、可重復性和相對較低的成本。在農業領域，SNP芯片已廣泛用于群體遺傳學分析、遺傳圖譜構建、全基因組關聯分析和品種權保護等。
研究團隊基于377份木薯種質全基因組SNP標記、2980種代謝物QTL和23個田間農藝性狀QTL等信息，篩選出基因組上高多態性、低缺失率、分布均勻的35369個SNP作為背景位點，性狀緊密關聯的586個SNP作為前景位點進行探針設計，成功研發出全球首款木薯液相育種芯片“GenoBaits Cassava35K”。
GenoBaits Cassava35K基因芯片在群體多樣性分析、系統發育分析、全基因組關聯分析中均具有較好的效果?；?03份代表性種質的芯片基因型數據和197份樣本重測序數據的比較發現：（1）GenoBaits Cassava35K芯片具有極高的平均位點檢出率（99.5%）和基因組分布密度（平均空隙長度為1.76 kb）；（2）遺傳多樣性分析表明，基于芯片與基于重測序數據的樣本核苷酸多樣性呈顯著正相關；（3）利用GenoBaits Cassava35K芯片進行多態性位點篩選，構建了木薯種質SNP指紋圖譜，應用于木薯品種鑒定；（4）利用203份種質芯片基因型數據進行GWAS分析，檢測到多個與先前重測序數據相同的顯著關聯位點。該芯片的研發將有助于縮短木薯育種周期，提升育種效率，進一步提高我國木薯育種的自主創新能力。
相關研究成果以《GenoBaits Cassava35K: high-resolution multi-SNP arrays for genetic analysis and molecular breeding using targeted sequencing and liquid chip technology》為題發表于《Horticulture Research》。中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所博士后李超超、助理研究員葉曉雪為論文共同第一作者，胡偉研究員為通訊作者。該研究得到了海南省重點研發計劃、國家自然科學基金、熱帶作物生物育種全國重點實驗室科研專項等支持。
論文鏈接：https://academic.oup.com/hr/article/12/2/uhae305/8006185
日期：2025-02-24
