中國香菇重要性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、香菇是世界上產(chǎn)量第二大食用菌，僅次于雙孢蘑菇。香菇產(chǎn)業(yè)在我國食用菌產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位。我國幅員遼闊，野生香菇種質(zhì)資源極為豐富，這為香菇育種以及挖掘抗性變異提供了可能。香菇大多數(shù)農(nóng)藝性狀都是由微效多基因控制的數(shù)量性狀，易受環(huán)境影響，僅對于表型進(jìn)行遺傳改良效果并不明顯。以全基因關(guān)聯(lián)分析為途徑的分子標(biāo)記輔助選擇可以高效挖掘與農(nóng)藝性狀以及抗逆性狀相關(guān)的遺傳變異位點，有助于解析性狀的遺傳基礎(chǔ)，也為育種提供優(yōu)良的種質(zhì)材料。

2、　　本研究以59個野生香菇菌株群體和126（96個野生+30個栽培）個香菇菌株混合群體為實驗材料，測定了野生群體的11個農(nóng)藝性狀，混合群體的3個抗逆性狀，利用基于全基因組重測序開發(fā)的高密度SNP(單核酸多態(tài)性)標(biāo)記，對供試群體進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析。主要結(jié)果如下:
　　(1)對野生香菇群體包括生育期、子實體形態(tài)和產(chǎn)量在內(nèi)的子實體性狀考察分析，結(jié)果表明:在兩年的出菇試驗中，產(chǎn)量性狀均表現(xiàn)出較高的變異系數(shù)，其中2014年的菇數(shù)、單菇鮮重

3、、鮮菇總重分別為81.13％、89.42％和70.57％;生育期次之，菇形性狀最小，介于16.77％-71.11％之間。相關(guān)性分析表明菇形性狀間存在著極顯著正相關(guān)，鮮菇總重與菇數(shù)間存在極顯著正相關(guān)，生育期與鮮菇總重、菌蓋直徑以及菌蓋厚度間存在極顯著負(fù)相關(guān)。除菇數(shù)外，其余10個性狀在兩年間均表現(xiàn)出顯著正相關(guān)。產(chǎn)量性狀和菇形性狀的基因型與年份互作的結(jié)果對表型有著極顯著影響。
　　(2)對混合群體包括重金屬砷、鎘以及高溫在內(nèi)的香菇菌絲體

4、抗逆性狀考察分析，結(jié)果表明:重金屬砷、鎘以及高溫抗逆性狀變異系數(shù)分別為49.53％、22.58％和31.64％。相關(guān)性分析表明，重金屬砷、鎘以及高溫抗逆性狀間無顯著性相關(guān)關(guān)系。顯著性分析表明:混合群體鎘抗逆性狀中，野生菌株和栽培菌株之間存在極顯著抗性差異。
　　(3)基于全基因組重測序開發(fā)的高密度SNP標(biāo)記，對59個野生菌株進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明:在兩年的出菇試驗中，共發(fā)掘到與農(nóng)藝性狀相關(guān)的SNP標(biāo)記904個。其中2014年

5、，檢測到與菇數(shù)顯著相關(guān)位點196個，單菇鮮重顯著相關(guān)位點133個，菌蓋重量相顯著關(guān)位點31個，菌柄直徑顯著相關(guān)位點1個，其中有3個位點分別同時與菇數(shù)和單菇鮮重顯著相關(guān)。在2015年中，檢測到與單菇鮮重顯著相關(guān)位點280個，菌柄重量顯著相關(guān)位點158個，菌蓋重量顯著相關(guān)位點46個，采菇期顯著相關(guān)位點27個，原基期顯著相關(guān)位點24個，菌柄長度顯著相關(guān)位點5個，鮮菇總重顯著相關(guān)位點3個，其中有21個位點分別同時與原基期和采菇期顯著相關(guān)，24個

6、位點分別同時與菌蓋重量和菌柄重量顯著相關(guān)，1個位點同時與菌蓋重量、菌柄重量以及單菇鮮重三個農(nóng)藝性狀顯著相關(guān)。
　　在126個香菇菌株菌絲體抗逆性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析中，檢測到一個SNP位點與重金屬砷抗性顯著相關(guān)，但在其連鎖不平衡衰減距離內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)存在候選基因;檢測到206個SNP位點與重金屬鎘抗性顯著相關(guān);而與高溫抗性顯著相關(guān)SNP位點未被檢測到。
　　(4)2014和2015兩年秋栽檢測到與農(nóng)藝性狀顯著相關(guān)的位點共涉及到候選