凌恩全新育种分析流程！助力种质资源高分文章发表！

news2024/11/27 23:32:17

种质资源又称遗传资源。种质是指生物体亲代传递给子代的遗传物质，它往往存在于特定品种之中。如古老的地方品种、新培育的推广品种、重要的遗传材料，野生近缘植物以及利用上述繁殖材料创造的各种遗传材料，都属于种质资源的范围，是作物遗传改良和相关基础研究的物质基础。

凌恩生物基于农业动植物自然群体、分离群体、种质资源等，结合表型性状，全基因组关联（GWAS）以及QTL定位关键农艺性状候选基因，开展农作物功能SNP标记芯片研究以及育种在线分析平台开发。团队倾心打造凌恩生物明星产品，种质资源数字化解决方案一站式服务，打造种质资源农业育种全套分析流程！四大模块，全方位开展高质量农业育种研究！

全基因组重测序/简化基因组标记开发；

动植物群体核心SNP筛选；

育种SNP芯片产业化；

组学数据-育种高通量表型数据联合构建农业育种平台！

以下为您精选种质资源项目最新研究进展，欢迎在下方留言交流。

凌恩案例一

群体重测序解析瓠瓜果形的遗传结构[1]

期刊：The plant journal

时间：2021-5-20

影响因子：7.091

DOI: 10.1111/tpj.15358

果形是植物中一种复杂且多样化的性状，在葫芦科作物瓠瓜中尤为突出。除了常见的棒形、圆形、梨形和短圆筒形等果实外，它还有长颈瓶形、葫芦形和弯形等独特形态。由于果形多变、复杂，精确描述和表征瓠瓜果形复杂性情况十分困难，因此瓠瓜果形变异的遗传控制机制目前尚未完全清楚。

本研究以浙江地方品种—“杭州长瓜”为实验材料，利用长读长测序技术（PacBio、BioNano）构建了瓠瓜高质量基因组，其contig N50（11.2 Mb）较之前的参考基因组提高了390倍。通过对50份材料进行重测序，进一步构建了基因组变异图谱。同时，基于GM-FM建立了解析瓠瓜复杂果形的新方法：先采集果实照片，滤除因缩放、旋转和平移等引起的变化后，再通过GM对每个形状的轮廓进行拟合。利用这一方法，在一个F2群体中检测到一个控制瓠瓜果实由圆形到长棒形转变的主效QTL（Qfs.zaas-6）。同时还重构了QTL对果形表型的全局性效应。模拟试验表明，相比于传统使用果长、果宽、长宽比等分解性状作图的方法，GM-FM精准度更高，检测果形QTLs的灵敏度也更高。采用同样方法在瓠瓜自然群体中鉴定到了11个与果形相关的QTLs，进一步绘制了它们在四种葫芦科作物（黄瓜、甜瓜、西瓜、瓠瓜）上的共线性图谱。

图椭圆傅里叶分析模拟瓠瓜果形

图葫芦科作物果形QTLs共线性图谱

凌恩案例二

全基因组测序揭示α-硫丹对秀丽隐杆线虫的生殖细胞诱变性[2]

期刊：Environmental Science &Technology

时间：2022-9-28

影响因子：11.357

DOI：10.1021/acs.est.2c06817

硫丹是全球广泛使用的有机氯农药，2009年被列为持久性有机污染物（POP）。虽然先前的研究已经证明了硫丹对多种生物的生殖毒性，但对硫丹对生殖细胞和未暴露后代基因组稳定性的影响知之甚少。

本研究对3种基因型共179个秀丽隐杆线虫基因组采用全基因组测序技术，研究了α-硫丹在秀丽隐杆线虫中的生殖细胞诱变性。结果表明，α-硫丹处理主要诱导了A:T→G:C突变，其次是G:C→A:T（21.85%）和A:T→T:A（18.49%）。因此，A:T→G:C转换可能是α-硫丹驱动突变的主要因素。虽然所有的突变都随机分布在6条染色体上，但在对照组中发现了7个聚类突变（每个样本0.2个聚类突变）。用α-硫丹治疗亲本线虫显著增加了这种突变（每个样本0.75个聚类突变），表明α-硫丹可能优先诱导复制阻断DNA损伤。

本研究揭示了α-硫丹对秀丽隐杆线虫生殖细胞的诱变作用及其可能机制。此外，研究结果表明，生殖细胞突变性可能是持久性有机污染物等环境化学品健康风险评估的必要考虑因素。

图 WT N2线虫自发和α-硫丹诱导突变分析

图 xpa-1和polη缺陷的线虫的突变谱和突变分布

凌恩案例三

转录因子SIJAF13调控番茄果实青花素积累的分子机制[3]

期刊：Journal of Experimental Botan

时间：2022-5-11

影响因子：7.298

DOI：10.1093/jxb/erac209

花青素是植物体内的天然色素，参与自然界中植物器官的色泽形成和植物应对逆境胁迫等重要生物过程。Aft（Anthocyanin fruit）型番茄品系LA1996的果皮在光照下可以积累大量的花青素，然而其花青素合成调控机制及关键的调节因子仍有待解析。

本研究共获得12,000粒番茄种子（Aft），利用EMS诱变方法筛选到Aft番茄果皮花青素合成缺失型突变体（at4），通过遗传群体构建、基于高通量测序的MutMap技术及分子标记辅助克隆分析，最终确定果皮花青素缺失突变体的候选基因SlJAF13，并借助转录组分析、转基因功能互补、蛋白互作、转录激活等相关实验技术，深入解析了SlJAF13调控番茄花青素合成的分子机制。

本研究利用甲磺酸乙酯诱导和CRISPR/cas9介导的LA1996突变，分别表明两个转录因子SlJAF13和SlAN1参与了花青素合成的控制。这些转录因子是MYB-bHLH-WD40（MBW）复合物的关键组成部分，该复合物正向调控花青素的合成。分子和遗传分析表明，SlJAF13通过直接结合SlAN1启动子区域的G-Box motif作为SlAN1的上游激活因子。另一方面，JA信号阻遏因子SlJAZ2通过直接结合这两种bHLH成分来干扰MBW复合物的形成，从而抑制花青素的合成。在机制上，SlJAF13与SlMYC2相互作用，抑制SlMYC2激活SlJAZ2转录，从而形成一个控制花青素积累的负反馈环。综上所述，该研究发现支持了一个复杂的调控网络，其中SlJAF13作为一个上游双功能调节因子，调节番茄花青素的生物合成。