連鎖分析尋找QTL位點(diǎn)，是最經(jīng)典的性狀定位方法。而遺傳圖譜的密度是限制定位精度的其中一個(gè)方面。目前，構(gòu)建圖譜的方法已從基于傳統(tǒng)的SSR、AFLP等基于片段長(zhǎng)度多態(tài)性的分子標(biāo)記，過渡到了基于SNP芯片或NGS測(cè)序的SNP分子標(biāo)記。NGS測(cè)序最常用的是簡(jiǎn)化基因組測(cè)序和全基因組重測(cè)序，區(qū)別在于標(biāo)記數(shù)量的多少。隨著測(cè)序價(jià)格的不斷降低，重測(cè)序高密度標(biāo)記的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。本文介紹了伯豪客戶近期的一篇使用重測(cè)序（該研究中重測(cè)序服務(wù)由伯豪生物提供）構(gòu)建圖譜進(jìn)行QTL定位的文章。

研究背景

芝麻是重要的油籽作物，具有無(wú)限花序的特征，俗稱“芝麻開花節(jié)節(jié)高”。但是，這樣的性狀使種子不同時(shí)間成熟，極不利于作物收集，影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)路線  

研究結(jié)果

在此前的QTL定位研究中，使用構(gòu)建的芝麻遺傳圖譜遠(yuǎn)未達(dá)到飽和。這項(xiàng)研究使用了全基因組重測(cè)序策略，對(duì)兩種生長(zhǎng)特征的親本和其F2群體構(gòu)建了超高密度SNP遺傳圖譜，平均標(biāo)記密度約0.98cM/bin或0.1cM/SNP，圖譜接近了飽和狀態(tài)。  
隨后，根據(jù)無(wú)限花序或有限花序的特征，在此圖譜上進(jìn)行QTL連鎖定位，得到LG8染色體上18.0 cM-19.2 cM一段染色體區(qū)間。根據(jù)重測(cè)序數(shù)據(jù)對(duì)這一段區(qū)間進(jìn)行突變位點(diǎn)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了位于SiDt基因上的功能性變異G397A。接下來，作者在這段基因上設(shè)計(jì)了PCR引物，使用Sanger測(cè)序驗(yàn)證了另一個(gè)dt品系的SiDt基因變異情況，發(fā)現(xiàn)SiDt基因在該品系中發(fā)生丟失。
為了探討SiDt基因可能的功能，作者研究了SiDt基因的表達(dá)情況。從圖4可以看出，SiDt基因主要在根部表達(dá)，但在花期階段，轉(zhuǎn)錄水平急劇下降，在莖尖的轉(zhuǎn)錄水平上升并接近根部。在短日照情況下（12h/12h），57d花期時(shí)突變型相對(duì)于野生型SiDt基因表達(dá)明顯降低。這說明，SiDt在花期時(shí)開始在莖尖出表達(dá)，且Dt和dt植株花期時(shí)有著明顯不同的表現(xiàn)，這可能最終影響了它們的表型。通過同源分析，SiDt基因和TFL1基因?yàn)橹毕低�源，而TFL1與維持花序分生組織有關(guān)，這間接說明了該基因可能參與的功能。  

總結(jié)

作者使用了芝麻的無(wú)限（Dt）和有限花序（dt）親本，以及120個(gè)性狀分離的F2后代，通過全基因組重測(cè)序進(jìn)行了遺傳圖譜構(gòu)建和QTL定位。該遺傳圖譜基本達(dá)到飽和，可以提供精確的定位結(jié)果。使用重測(cè)序技術(shù)的方便之處，在于研究者可以根據(jù)連鎖定位得到的區(qū)段，在其中篩選可能的變異位點(diǎn)，直接進(jìn)行蛋白功能層面的討論，這是其它方法無(wú)法做到的。

原文出處：
Zhang H, Miao H, Li C, et al. Ultra-dense SNP genetic map construction and identification of SiDt gene controlling the determinate growth habit in Sesamum indicum L.[J]. Scientific Reports, 2016.