一种马铃薯杂交育种亲本的选择方法技术

本发明专利技术公开的一种马铃薯杂交育种亲本的选择方法，其包括选择父本和母本，所述父本与所述母本之间的相同有害突变的比例低。本发明专利技术至少以下有益效果之一：1)本发明专利技术利用基因组学技术，从马铃薯的全基因组水平检测相同有害突变的数目和分布，使得亲本的选择更加准确可靠；2)选择相同有害突变比例低，即选择有害突变差异比较大的马铃薯材料的作为亲本，将它们杂交之后，绝大部分有害突变都维持在杂合状态，从而不会对表型产生不利影响；3)通过全基因组水平检测相同有害突变的数目和分布，并据此选择相同有害突变比例低的作为亲本，为获得最大限度杂交优势后代提供了理论基础。

A Method for Selecting Parents in Potato Hybrid Breeding

The invention discloses a method for selecting parents of potato hybrid breeding, which includes selecting male parent and female parent. The ratio of the same harmful mutation between the male parent and the female parent is low. The invention has at least one of the following beneficial effects: 1) The invention uses genomics technology to detect the number and distribution of the same harmful mutations from the whole genome level of potatoes, making the selection of parents more accurate and reliable; 2) selecting the same harmful mutation proportion is low, that is, selecting potato materials with large difference in harmful mutations as parents, after crossing them, most of them have. Hazardous mutations are maintained in the heterozygous state, which will not have adverse effects on phenotype. 3) The number and distribution of the same deleterious mutations are detected at the genome level, and the parents with the same low proportion of deleterious mutations are selected accordingly, which provides a theoretical basis for obtaining offspring with maximum heterosis.

【技术实现步骤摘要】
一种马铃薯杂交育种亲本的选择方法
本专利技术属于遗传育种
，具体为一种马铃薯杂交育种亲本的选择方法及由该方法选择出的马铃薯亲本，以及其杂交育种产生的马铃薯。
技术介绍
马铃薯营养全面，是世界最重要的块茎类粮食作物，在解决全球粮食危机方面发挥着重要的作用。栽培马铃薯主要是同源四倍体，基因组高度杂合，遗传分析复杂，导致育种周期长，品种更新慢。为了维持四倍体优良特性，马铃薯采用薯块进行无性繁殖，而无性繁殖又存在繁殖系数低、储运成本高、易感染病虫害等缺陷。为了解决马铃薯产业面临的这些问题，越来越多的科学家呼吁在二倍体水平进行马铃薯的再驯化，将马铃薯驯化成种子繁殖的作物。在二倍体水平上，我们可以培育纯合的自交系，然后将不同的自交系进行杂交，获得生长一致的具有杂种优势的杂交种。但是严重的自交衰退限制了马铃薯纯合自交系的培育。自交衰退是异交作物普遍存在的一种遗传现象，主要是由于有害突变(deleteriousmutation)引起的。有害突变是生物体携带的一些不良变异，会降低生物体的适合度。作为无性繁殖物种，马铃薯的自交衰退更为严重，这主要是因为在长期的无性繁殖过程中，马铃薯积累了大量的有害突变，但是通过重组对有害突变的清除是有限的。大部分有害突变是处于杂合状态的，对生物体的影响不大，但是一旦自交之后，就会表现出明显的自交衰退。在创制自交系的过程中，大量的有害突变逐渐趋于纯合状态，必然会影响自交系的表现。因此，在杂交育种中为获得最大限度杂种优势的后代而选择亲本就成为关键。
技术实现思路
为此，本申请利用快速发展的基因组学技术，从全基因组水平对杂交育种亲本的有害突变的数目和分布进行检测，并据此选择出相同有害突变比例低的亲本，将其进行杂交，为获得最大限度杂种优势后代提供了理论基础和方法。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供的一种马铃薯杂交育种亲本的选择方法，所述亲本包括父本和母本，所述父本和所述母本通过所述父本与所述母本之间的相同有害突变的比例进行选择。在本专利技术提供的一个具体实施方式中，所述相同有害突变的比例低于所述亲本样本相同有害突变比例的平均值。例如，所述平均值可为0.3、0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05或0.04等。所述平均值是通过将所有亲本样品中任意两份样品之间相同有害突变进行比较计算出两两之间相同有害突变的值，再根据两两之间相同有害突变的值计算出平均值。在本专利技术提供的一个具体实施方式中，所述相同有害突变的比例低于0.3。示例性地，所述相同有害突变的比例为0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05或0.04等。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述相同有害突变为利用SIFT软件检测每个SNP位点时，所得的SIFT分值小于等于0.05的位点。例如，所得的SIFT分值为0.05、0.04、0.03、0.02、0.01等。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述相同有害突变的比例的计算公式为：其中，ratio表示父本和母本之间相同有害突变的比例，a表示父本和母本中均为纯合的有害突变的数目；b表示父本为纯合，母本为杂合，或父本为杂合，母本为纯合的有害突变的数目；c表示父本和母本均为杂合的有害突变的数目，d表示父本和母本共同检测到的有害突变的数目。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述有害突变分布于近着丝粒区域。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述有害突变的分布采用滑动窗口的方法进行统计，窗口大小为5Mb，步长为1Mb。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的马铃薯杂交育种亲本的选择方法包括预测所述父本与所述母本之间相同有害突变的比例并分析其在染色体上的分布，并根据上述预测，选择所述父本与所述母本之间相同有害突变的比例低于所述亲本样本相同有害突变比例的平均值的作为杂交育种的亲本。在本专利技术的一个具体实施方式中，上述预测是通过对所述父本与所述母本进行基因组测序，根据全基因组测序结果进行预测。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的马铃薯杂交育种亲本的选择方法具体包括如下步骤：(1)对马铃薯父本和母本的基因组分别进行重测序；(2)预测全基因组范围内的有害突变并分析其在染色体上的分布；(3)统计父本与母本之间相同有害突变的比例；(4)选择相同有害突变比例低的父本和母本。本专利技术另一方面提供马铃薯杂交育种亲本，所述亲本包括父本和母本，所述父本与所述母本之间的相同有害突变的比例低于所述亲本样本相同有害突变比例的平均值。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述相同有害突变的平均值为0.3、0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05或0.04等。所述平均值是通过将所有亲本样品中任意两份样品之间相同有害突变进行比较计算出两两之间相同有害突变的值，再根据两两之间相同有害突变的值计算出平均值。在本专利技术提供的一个具体实施方式中，所述相同有害突变的比例低于0.3。示例性地，所述相同有害突变的比例为0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05或0.04等。本专利技术另一方面提供一种马铃薯，该马铃薯是由上述马铃薯杂交育种亲本的选择方法选择出的马铃薯亲本进行杂交而产生的，或由上述马铃薯杂交育种亲本杂交而产生。采用上述技术方案，本专利技术包括以下有益效果之一：1)本专利技术利用基因组学技术，从马铃薯的全基因组水平检测有害突变的数目和分布，使得亲本的选择更加准确可靠；2)选择相同有害突变比例低，即选择有害突变差异比较大的马铃薯材料的作为亲本，将它们杂交之后，绝大部分有害突变都维持在杂合状态，从而不会对表型产生不利影响；3)通过全基因组水平检测相同有害突变的数目和分布，并据此选择相同有害突变比例低的作为亲本，为获得最大限度杂交优势后代提供了理论基础。附图说明图1所示为本专利技术实施例提供的151份马铃薯材料中任意两份马铃薯材料之间相同有害突变的比例的分布密度。图2所示为本专利技术实施例提供的PG6235为父本，PG6359为母本及其杂交产生的后代的株高的比较结果图。图3所示为本专利技术实施例提供的PG6235为父本，PG6359为母本及其杂交产生的后代的产量的比较结果图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马铃薯杂交育种亲本的选择方法，其特征在于，所述亲本包括父本和母本，所述父本和所述母本通过所述父本与所述母本之间的相同有害突变的比例而从亲本样本中进行选择。

【技术特征摘要】
1.一种马铃薯杂交育种亲本的选择方法，其特征在于，所述亲本包括父本和母本，所述父本和所述母本通过所述父本与所述母本之间的相同有害突变的比例而从亲本样本中进行选择。2.根据权利要求1所述的马铃薯杂交育种亲本的选择方法，其特征在于，所述相同有害突变的比例低于所述亲本样本相同有害突变比例的平均值或所述相同有害突变的比例等于或低于0.3；优选地，所述平均值为0.3、0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05或0.04；或所述相同有害突变的比例为0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05或0.04。3.如权利要求1所述的马铃薯杂交育种亲本的选择方法，其特征在于，所述相同有害突变为利用SIFT软件检测每个SNP位点时，所得的SIFT分值小于等于0.05的位点。4.如权利要求1所述的马铃薯杂交育种亲本的选择方法，其特征在于，所述相同有害突变的比例的计算公式为：其中，ratio表示父本和母本之间相同有害突变的比例，a表示父本和母本中均为纯合的有害突变的数目；b表示父本为纯合，母本为杂合，或父本为杂合，母本为纯合的有害突变的数目；c表示父本和母本均为杂合的有害突变的数目，d表示父本和母本共同检测到的有害...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄三文，张春芝，唐蝶，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业基因组研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44