基于新一代测序技术的高通量基因分型方法的开发与完善

分子标记及基因分型技术是定位克隆基因及分子育种工作的基石，同时也是其主要的限制因素。近年发展起来的新一代DNA测序（Next-generation sequencing, NGS）技术使得测序通量大为提高，为快速获得高密度分子标记及高通量基因分型提供了技术基础。本项目前期工作开发了基于NGS的低成本、高通量基因分型方法，对重组自交系群体取得了很好的实际应用效果。然而，前期研究所开发的方法只能用于已具有基因组草图的物种，并且尚不适用于自然群体的基因分型。本项目拟进一步开展研究，（1）建立适用性更为广泛的基于NGS的基因分型的统计方法和标准流程；（2）开发易于使用的软件工具，为快速定位克隆基因及基因组选择育种提供新方法和新工具。

本项目开发了适用于自然群体的基因型补缺算法LD-KNN，并和其他方法进行了比较，发布了相应的软件包。完善了基于新一代DNA测序（NGS）技术的基因分型的统计方法和流程。该流程运用于处理1479个水稻品种低覆盖度NGS测序数据，将基因型缺失率从47.1%下降到了0.42%，获得了高质量的基因型数据，从而建立了水稻关联分析平台，发布了水稻基因组序列变异数据库RiceVarMap。本项目还建立了基于低覆盖度的多品种NGS测序数据拼接参考基因组不包含的序列（非比需序列）的分析方法，研究了水稻泛基因组的组成和变异，探索了如何使用非比需序列进行基因型分析，并进行了基于泛基因组的水稻关联分析研究。本项目的成果为基于NGS测序数据快速定位克隆基因提供了新方法和新思路。