2018年8月,中國農業(yè)科學院麻類研究所聯(lián)合相關企業(yè)共同開發(fā)了1個以轉錄組為參考序列的關聯(lián)研究分析方法(Transcriptome-referenced association study,TRAS),并基于此方法首次揭示了大蒜鱗莖瓣形性狀的調控網絡,同時該技術也為其他無參考基因組物種的性狀解析提供了新方法。相關研究結果在線發(fā)表在《脫氧核糖核酸研究(DNA Research)》上。
栽培種大蒜一般不育,難以構建遺傳分析群體,且大蒜基因組龐大,導致農藝性狀遺傳和分子基礎幾乎未知。新一代測序技術(NGS)結合全基因組關聯(lián)研究分析(GWAS)策略雖然已被廣泛用于作物農藝性狀的遺傳基礎解析,但無參考序列的簡化基因組測序結合GWAS分析卻無法獲得目標性狀候選基因,這極大限制了GWAS技術在無參考基因組物種中的應用。為此,麻類所開發(fā)了TRAS技術。為驗證TRAS的可行性,研究團隊利用此方法分析了大蒜鱗莖瓣形性狀的遺傳基礎。利用102個大蒜地方品種,共識別36個在DNA序列上與大蒜瓣形性狀相關聯(lián)的轉錄本,其中22個轉錄本的GE值與性狀相關聯(lián)并被確定為瓣形性狀候選基因。eQTL分析發(fā)現(xiàn),這22個候選基因中有13個基因存在互作,且其GE值也呈顯著相關?;谶@13個基因的互作關系,成功構建了大蒜瓣形性狀調控網絡。大蒜鱗莖瓣形性狀遺傳結構的首次解析,不僅將有助于推動大蒜農藝性狀遺傳和育種研究,也為解析大蒜鱗莖器官的形成機制及性狀的改良奠定了基礎。