产品更新| 遗传图谱+物理图谱，加速QTL定位分析！
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2024-12-23 08:00
内蒙古
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凌恩生物动植物基因组分析又更新啦！本次新增——遗传图谱与物理图谱共线性分析，为理解基因组结构、功能及其演化提供了强有力的工具。那么，就有小伙伴疑惑了，什么是遗传图谱？什么是物理图谱？两者共线性又有什么作用呢！跟着小编来看一看吧~遗传图谱（Genetic Map）是指基因组中基因或DNA多态性标记之间相对位置的图谱，通常通过计算标记间的重组率来构建。它反映了基因在染色体上的相对位置关系。物理图谱（Physical Map）是指基因组中DNA片段的实际物理位置，它通常通过测序技术获得，并以实际的DNA片段长度为基础构建。遗传图谱侧重于基因间的相对位置和连锁关系，而物理图谱则关注DNA片段的实际位置及其结构特征。通过比较遗传图谱和物理图谱，可以识别出共线性区域，即不同物种或同一物种不同个体间基因组结构的相似性。这种分析有助于理解基因组进化、功能保守性及变异机制。在作物育种中，通过分析遗传图谱和物理图谱的对应关系，可以加速数量性状基因座（QTL）的定位，提高育种效率。例如，利用遗传标记辅助选择（MAS）来筛选优良性状。接下来，小编将通过几篇相关文献来详细介绍遗传图谱和物理图谱对应分析在基因组研究以及遗传育种上的应用。l甜瓜T2T基因组组装和泛NLR组构建研究
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为了全面了解西瓜抗病基因，本研究对野生西瓜品种PI511890（C. melo var. chito）进行了全基因组测序，获得了从端粒到端粒（T2T）且无间隙的基因组，总长度为3.75 Gb，片段长度大于31.24 Mb。共线性分析和Pearson相关分析表明，遗传图谱与物理图谱具有较高的一致性，表明PI511890基因序列的组合和排列是正确的（图（b））。随后本研究利用七个甜瓜基因组构建了一个泛NLR组（pan-NLRome），其中包括208个可变核苷酸结合亮氨酸丰富重复结构域受体（NLRs）和18个核心受体。
图 T2T甜瓜基因组组装和评估
l利用通用图谱和仿真模拟以关联分析群体为亲本开展小麦育种设计
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研究者首先整合了已发表的44张高密度遗传连锁图谱，基于遗传图谱位置与物理图谱位置之间的共线性关系构建了一个通用遗传图谱。随后，利用688份冬小麦材料构成的GWAS群体，对与产量和品质相关的12个农艺性状进行了全基因组关联分析，定位到77个环境稳定的QTL。最后，以同时改良产量和品质为育种目标，选择GWAS群体中的农大179和偃高21作为改良对象，利用自主研发的计算机应用程序开展仿真育种模拟，以确定这两个品种的优良杂交组合。![]()
图2 包含21条小麦染色体的通用图谱中连锁位置与物理位置共线性关系
l紫甘薯高密度SNP遗传图谱构建及颜色性状QTL定位
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期刊：Frontiers in Plant Science本研究以深紫色甘薯品种（徐子薯8）和白肉甘薯品种杂交的274个F1代作图群体作为材料，利用双亲本定位群体进行遗传分析。随后通过特定长度的扩增片段测序（SLAF-seq）检测单核苷酸多态性（SNP）。利用3178个SLAF标记构建个体单倍型图谱，在单倍型图谱中鉴定出大部分重组块。以I. trifida基因组作为参考，对连锁图谱和对应的物理图谱进行了相关性分析，斯皮尔曼系数接近1。这些结果表明，该遗传图谱适用于进一步的QTL定位分析。基于连锁图谱，在LG12上在0和64.97 cm距离之间鉴定出10个与FC、SC和AC相关的主要数量性状位点（QTL）。![]()
图 遗传图谱评估
通常群体遗传图谱的构建需要大量样本，以确保图谱的准确性和可靠性，从而为后续的基因定位和功能研究打下坚实基础。凌恩生物拥有高通量的测序仪DNBSEQ-T7，能够在短时间内低成本高效地测序大量的DNA样本，满足群体遗传图谱构建的要求。此外，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！
1、Complete genome assembly provides a high-quality skeleton for pan-NLRome construction in melon. The Plant Journal, 2024.2、Breeding design in wheat by combining the QTL information in a GWAS panel with a general genetic map and computer simulation. The crop journal, 2023.3、High-Density Single Nucleotide Polymorphisms Genetic Map Construction and Quantitative Trait Locus Mapping of Color-Related Traits of Purple Sweet Potato [Ipomoea batatas (L.) Lam.].Frontiers in Plant Science, 2022.![]()
