小麦全基因组选择育种SNP芯片的推广与应用

发布者:刘树兵发布时间:2021-02-19浏览次数:221

  1、技术分析(创新性、先进性、独占性)

  全基因组选择能够提高育种的效率和遗传进度,在动植物育种领域具有重要的应用价值,是动植物育种的主要发展方向。小麦是山东省最重要的粮食作物,但是,全基因组选择技术在小麦育种实践中尚未得到应用,这主要受限于标记的数量量和预测模型两个方面的限制。为解决这一难题,我们利用简化基因组测序技术,对大量主要来自于我国小麦主产区的小麦优良品种(系)进行了测序,鉴定到432588个SNP位点。通过对重要的农艺性状、抗病性、抗冻性等的多年多点的表型鉴定和全基因组关联分析,筛选到约5万个显著关联的SNP位点。利用这些关联位点建立了全基因组选择模型,交叉验证结果显示模型预测的准确为80%左右,较之前人的研究提高了20~30%,在小麦全基因组选择育种中具有重要利用价值。而DNA芯片技术用于SNP分型,具有准确度高、价格低、操作简单等特点,方便育种家利用,是最适合大规模遗传研究和育种应用的SNP分型技术。因此,我们将这5万个SNP位点设计成SNP芯片。与国内外现有的小麦SNP芯片相比,我们鉴定的这些SNP位点具有明确的性状关联信息和预测模型,预测准确度高,可以直接应用于小麦全基因组选择育种,处于国际领先水平。我们已经将这些SNP位点申请了专利,具有独立的自主知识产权。

  2、应用范围及目前应用状态

  本发明主要应用于小麦全基因组选择育种,也可应用于QTL定位、标记开发、全基因组关联分析等遗传研究。目前与性状相关的所有的SNP位点以及探针序列信息都已经设计好,处于量产开发芯片阶段。

  3、前景及经济社会效益分析

  该小麦全基因组选择育种SNP芯片可在各小麦遗传育种研究单位和育种企业广泛推广和应用,将全面提升小麦分子育种的效率,促进小麦生物技术育种产业的现代化,促进我省现代农业产业体系建设及小麦产业提质增效,具有重要的经济和社会效益。

  涉及专利:

  一组与小麦抗寒性显著关联的SNP位点及其在遗传育种中的应用,申请号:202011542979.7