新型液态单核苷酸多态性芯片可促进橡胶树育种

一个研究小组开发并验证了一种名为“HbGBTS80K”的液体单核苷酸多态性（SNP）芯片，其中包括均匀分布在18条染色体上的80080个SNP。该SNP芯片在群体遗传多样性分析中有效地将404份橡胶种质分为四组，并检测了GWAS中乳管环数的主基因HpSK5。HbGBTS80K芯片是加速橡胶树功能研究和分子育种的宝贵工具，解决了传统育种方法的低效问题

分子标记是反映生物个体之间差异的特定DNA片段，对标记辅助育种至关重要。虽然RFLP、RAPD、AFLP和SSR等传统标记的基因组覆盖范围有限，但SNP在植物遗传研究中已变得至关重要。固相SNP芯片具有先进的分子育种技术，但在靶位点固定方面面临着高昂的成本和局限性。液相芯片，如基于SNP的GBTS，提供了灵活性和成本效益，但在橡胶树育种中未得到充分利用

2024年5月17日发表在《热带植物》杂志上的一项研究旨在开发和验证一种名为“HbGBTS80K”的液体SNP芯片，以提高橡胶树育种效率。

在这项研究中，HbGBTS 80K芯片是通过首先组装橡胶树栽培品种“CATAS8-79”的高质量基因组，并在平均深度约20×处对335个种质进行重新测序而设计的。这一过程产生了5323701个SNP，这些SNP根据次要等位基因频率、缺失率和杂合度进行过滤，以选择96044个SNP用于捕获探针。

经过对另外69个种质的评估，保留了80080个高置信度SNP位点。这些SNP在基因组中均匀分布，6号染色体上密度最高，1号染色体上最低。基因注释显示，64.80%的SNP位于基因体区域，包括外显子、内含子、上游和下游区域

使用HbGBTS80K芯片的ADMIXTURE分析将404份橡胶种质分为四个不同的组，与之前的遗传多样性研究一致。该芯片还通过鉴定乳管环数量（NLR）的主要基因HbPSK5，在全基因组关联研究（GWAS）中表现出很高的准确性，这是天然橡胶产量的关键性状。这一验证突显了该芯片在遗传多样性分析和功能基因鉴定方面的有效性，使其成为推进橡胶树分子育种的宝贵工具

根据该研究的高级研究员田伟民的说法，“HbGBTS80K液体SNP芯片是一种有价值的工具，将促进橡胶树的功能研究和分子育种。”。它有效地将橡胶材料分为四组，并通过GWAS准确鉴定了与乳管环相关的主基因HpSK5。该芯片是推进橡胶树功能研究和分子育种的宝贵工具。展望未来，HbGBTS80K芯片将促进优良橡胶树品种的开发，并作为其他作物类似进展的典范 More information: Jinquan Chao et al, Design and application of the HbGBTS80K liquid chip in rubber tree, Tropical Plants (2024). DOI: 10.48130/tp-0024-0020