227份小麦品种不同分群方式的统计表现(一麦众承 高雪飞)

学术   2024-12-28 01:24   海南  


各位老师好!


我是石家庄博瑞迪生物的高雪飞。今天代表第28组“麦脉相连 穗岁更新”值日。组内成员有蔡华(组长)、张玉坤、张秋、刘易科、郑甲成、赵国轩、杨子光、刘飞、王新国、史则杰、殷贵鸿、李怀江、王从磊、张树军、岳阳、李雪、徐伯阳、王若飞、余金龙、王岩、彭惠茹、张玉峰、李宏雁、蔚睿、陆永保和武利峰老师。


首先非常感谢“一麦众承”老师们的材料分享和陈红敏老师、藁城农科所老师的支持。育种的核心是利用杂交优势,使子代产生优于双亲。如何选择双亲成了育种家的主要工作,在长期的育种过程中,育种家为方便管理根据自身经验提出了材料分群的概念,特别是玉米相对说更成熟和完善,小麦之前有许多专家也做了一些分群的概念和应用,由于地域性限制强、常规种等因素影响,分群没有十分的明确的分类方式。我利用大家提供的215份小麦材料和12份对照材料,用博瑞迪公司的40K芯片和小麦功能芯片做了一个分析,希望能给大家一些启示,也希望大家能多交流。

前言

杂种优势群(Heterotic group)是个经验总结后的概念,陆作楣等(2010)认为 杂种优势群是指遗传基础丰富、亲缘关系密切、主要特征特性趋向相近的自交系类群。该理论到目前为止,尚在不断地完善。杂种优势群是近年来国内外不同作物的育种家们研究的共同热点之一。这一研究对种质资源的增加,使杂交配组具有方向性,对育种效率的提高等方面都具有重要的意义。

杂种优势的遗传基础是杂交种基因型的杂合性。育种家依据遗传差异的指标将亲本进行群体的划分,不是一个类群之间的小麦材料进行杂交组合的组配,配制出强优势组合的杂交种的概率比较高,而同一个类群的亲本进行杂交组合的组配时,强优势的组合获得的比率较小。由此看来,划分亲本的杂种优势群在进行亲本的选择时大大地缩小了范围,而一定程度上亲本分群能够简化强优势组合的选配过程。

划分杂种优势群方法主要有:亲缘关系法也即系谱分析法、形态学分析方法(性状 分析法)、数量遗传学方法(配合力分析法)和分子标记法。

主要分析内容

1. 227份材料的基本信息

本次227份小麦信息,215份为一麦众承老师们交流的材料,叶片取自藁城农科所;其余12个为对照品种。



1.1按种植区域分为:西北春冬麦区、黄淮北片冬麦区、黄淮南片冬麦区、四川冬麦区,其中黄淮南片最多,有125个。



1.2按冬春麦属性分为:冬性、半冬、春性、弱春兴,其中半冬性最多146个。



2 检测方法。用的博瑞迪的小麦40k芯片和小麦育种家芯片。

小麦40K芯片:

博瑞迪小麦40K液相芯片的开发依托于中国农业科学院作物科学研究所夏先春研究员科研团队根据50份种质材料重测序数据进行SNPs筛选,最终设计并优化保留40017个区段(共计202970个SNP标记),构成小麦40K液相芯片,适用于小麦遗传图谱构建、遗传多样性分析、QTL定位、GWAS分析、功能基因定位与克隆、小麦品种鉴定、种质资源评估与保护、分子标记辅助选择、全基因组选择育种、小麦品种身份鉴定和品种维权等不同的小麦育种研究应用场景。

小麦育种家芯片:

博瑞迪联合西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室康振生课题组、中国农业科学院作物科学研究所小麦品质研究与新品种选育创新团队何中虎课题组开发了一套可用于实践的小麦育种用液相芯片体系,包含118个功能标记和明确性状信息的QTL标记,涵盖小麦常见的21个性状,条锈病、赤霉病等生物胁迫类分子标记59个,品质相关分子标记18个。

主要可功能基因基本信息:



其主要应用方向




3 主要检测结果

3.1基于遗传距离远近进行分群,基本上是3个大群,6个亚群。下图是按6个亚群进行了进化树的分析。(大家可以讨论群的名字,有兴趣的可以放大寻找自己的品种)


3.2 按功能基因标记进行检测

主要针对赤霉病、条锈、品质进行了部分分析,由于篇幅限制没有将具体的品种名字放到该文章内,其二下面的图只是单标记分布图,拥有单标记不代表一定具有抗性,因为好多病害是由多基因控制,以下分布仅做参考,如有具体需要可以私下联系。




3.3核心品种马兰1号、济麦22、新麦26三个品种的优异基因分布图

备注:



各位老师,由于时间有限和专业水平有限,没有做具体的分析,请各位专家老师多多批评指正。


下步希望各位专家、老总的讨论和支持的方向:


1.材料中的CK是否合适,有好的建议可以提出来,能提供材料更好,我希望能覆盖西北春小麦、冬小麦、黄淮的冬麦、黄淮北片半冬麦、黄淮南片半冬麦、扬麦和淮麦、四川区冬麦包含弱筋、强筋。


2.利用基因型的遗传距离进行分群的命名,或者提出更好的分群方法,欢迎大家讨论。


3.227份材料的数据会放到在博瑞迪的数据库,非常欢迎大家拿自己的材料和这些材料单独对比检测,也希望大家能提供一些核心的材料,扩大数据库,数据库可以对大家免费开放。


4.强调一下,博瑞迪不做育种,请大家放心。


作者简介:高雪飞,正高级农艺师,现任博瑞迪生物技术有限公司作物事业部总经理 电话18931405988(同微信)


本文来源 : 一麦众承


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