基于全基因组关联分析的大豆抗烟粉虱基因GmRWF的精细定位

Recently, with the increasing harm in range and degree, whitefly (Bemisia tabaci) causing the soybean production seriously, has become a major global pest in agricultural production. It is vital to identify whitefly resistance genes and develop soybean varieties with resistance to whitefly. Previously, 192 soybean germplasm resources were genotyping by Illumina SNP chip. The mapping of whitefly resistance genes will be performed by genome-wide association study, 310 F8:10 populations of Huapidou × Qihuang26 will be used to identified the locus, and The whole genome sequencing to parents will be used to develop the marker in the candiate segment. 1000 and 4000 F2 individuas will be used to fine map the candidate segment respectively by chromosome walking. Bioinformatics will be performed to mine and screen the GmRWF candidate genes. The project will facilitate and shorten the process of whitefly resistant soybean breeding and have important theoretical and practical significance for insect resistant crop breeding.

近年来，烟粉虱（Bemisia tabaci）的危害范围不断扩展，危害程度不断加重，造成大豆严重减产，甚至绝产，已成为全球农业生产的重要害虫。本项目在前期利用Illumina SNP芯片对192份大豆自然群体进行基因分型的基础上，利用全基因组关联分析对大豆抗烟粉虱基因（GmRWF）进行初步定位，同时利用310个滑皮豆×齐黄26 的F8:10群体检验位点的准确性，对亲本进行全基因组重测序进而加密标记区间，利用加密后的标记分别对1000和4000个F2超大群体进行染色体步移从而完成大豆抗烟粉虱基因GmRWF的精细定位，结合生物信息学进行候选基因的挖掘与筛选。本项目的完成将推动和缩短大豆抗烟粉虱育种进程，对作物抗虫育种具有重要的理论与实践意义。

近年来，烟粉虱（Bemisia tabaci）的危害范围不断扩展，危害程度不断加重，造成大豆 严重减产，甚至绝产，已成为全球农业生产的重要害虫。本研究利用全基因组关联分析（GWAS）对大豆抗烟粉虱基因（GmRWF）进行定位，同时利用SLAF测序对大豆RIL群体进行GmRWF的QTL定位；利用生物信息学预测分析抗病区段的基因组成，确定候选基因。主要结果如下：大豆RIL群体的SLAF测序共获得391,476个SLAF 标签，其中多态性SLAF标签有53,312 个，可以用于遗传图谱构建的标签有27,472 个，亲本的有效多态性为7.18%。共构建20个连锁群，上图5,111 个 Marker，总图距为2,909.46cM，上图标记完整度为99.52%，上图标记的亲本测序深度为63.53X，上图标记的子代为19.84X；利用上图标记对群体的烟粉虱抗性进行定位，获得相关QTL位点2个，其中qRWF15-1位于15号染色体，遗传距离0.134cM，物理距离10,351bp，包含3个基因，Glyma.15g005200，Glyma.15g005300和Glyma.15g005400；对192份自然群体进行基因分型，发现该群体分为5个亚群，群体LD衰减距离约为270 kb，通过GWAS获得3个大豆烟粉虱抗性相关SNP位点，分别为Gm07_36488859，Gm11_37409028，Gm18_2054425，表型解释率18.06% ~ 28.83%。其中Gm07_36488859位点获得46个基因，Gm11_37409028位点获得60个基因，Gm18_2054425位点获得56个基因。本研究的完成将为大豆的抗烟粉虱育种提供具有自主知识产权的优异功能标记及基因资源，对作物抗虫分子育种具有重要的理论与实践意义。