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欧易客户文章放送:茶树BSR -- 茶树BSR文章解读

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浏览:- 发布日期:2016-12-13 08:31:00【

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最近小编对MBS(Mapping by sequencing)技术的科普可谓是不遗余力,在欧易公众号发布了多篇文章进行介绍。其中部分内容大家可以通过点击文章下方的“相关文章来浏览。不过之前说了那么多,都是在讲别人的工作,今天就讲点接地气的——小编准备带大家了解一下欧易客户最近发表的一篇茶树BSR文章。

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儿茶素是决定茶质量和健康属性的活性成分。为了 提高逼格便于理解,小编先放上一张重要类黄酮生物合成的示意图(Fig. 1),觉得很(kan)喜(bu)欢(qing)的同学可以点击小图看大图。

Fig. 1|Schematic presentation of the biosynthesis of important ?avonoids.

作者结合bulked segregant RNA-seq(BSR-seq)、candidate gene association mapping(候选基因关联分析)、validation usingbiparental population(双亲本验证)和gene expression analysis(表达谱分析)建立了第一个综合性的基因组分析策略,以快速鉴定茶树中与儿茶素有关的自然突变基因,流程如下(Fig. 2)

Fig. 2 |Flow diagram of theutility of the integrated genomic strategy for deciphering the genetic basis ofcatechin traits of tea plant.

文章的主要结果就是:类黄酮3',5'-羟化酶(F3'5'H)基因的功能性等位基因变体(Fig. 3)提供了茶树及其亲缘物种的F3'5'H功能的新信息,涉及控制2,3-羟基化儿茶素和儿茶素含量的比率。其意义主要在于推进茶树的分子育种研究。

Fig. 3 |Gene structure (a) and genome copy number (b) of F3’5’H in tea plant.

作者在分离群体的165个F1子代中,分别取儿茶素含量最高和最低的各16株进行混池,做BSR-seq。RNA测序及其后续分析都是在欧易公司做的。

作者对F3’5’H做了序列多态性测定和LD(连锁不平衡)分析,结果表明(Fig.4),连锁不平衡并没有扩展到整个基因区域,低LD表明标记与位点间的联系可能很强。

Fig. 4 |Linkagedisequilibrium(LD) levels among pairwisepolymorphisms (a) and decay ofLD with distance in base pairsbetween sites in F3’5’H(b).

作者将4种不同环境中处理得到的41个SNP和8个儿茶素位点,用MLM模型进行了关联分析,与部分儿茶素性状有关的、影响基因型的SNP总结如下(Fig.5)

Fig. 5 |Genotypic effects of SNPs signi?cantly associated with partial catechin traits in the association population.

研究中观察到,F1群体中10个功能性SNP的基因型效应都与儿茶素性状的关联群体一致(Fig. 6),这种相关性与双亲分离群体中的强关联表明F3’5’H是控制茶树中儿茶素性状的关键基因。

Fig. 6 |Effect of F3’5’Hdiplotype on catechin traits in F1 population.

作为研究结果验证的手段之一,作者利用RT-qPCR做了表达谱分析,结果显示3种基因型有着不同的表达水平(Fig. 7)

Fig. 7 |Expression levelsof three genotypic classes for SNP-711/-655.

该研究确定了许多F3’5’H的候选等位基因变体(其中SNP840/848效应最强),可为改变儿茶素性状的育种提供帮助。

参考文献

Jin, Ji-Qiang,et al. “Functional natural allelic variants of flavonoid 3’,5’-hydroxylasegene governing catechin traits in tea plant and its relatives.”Planta (2016): 1-16.

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MBS是一个非常有效、快速的候选基因定位方法,大多数材料、群体都可以利用这个方法快速发现与表型相关的基因变异。

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