遗传漂变与杂交性能选择对玉米基因组的影响
种群与进化
2015-06-29 v1
摘要
现代玉米育种依赖于在近交群体中进行选择，以提高跨群体杂交种的性能。美国农业部 - 农业研究服务局在 Iowa Stiff Stalk Synthetic (BSSS) 和 Iowa Corn Borer Synthetic No. 1 (BSCB1) 群体之间进行的相互轮回选择实验，代表了针对杂交性能进行选择的最悠久模型之一。为了调查该选择计划的基因组影响，我们使用 Illumina MaizeSNP50 高密度 SNP 芯片确定了祖先系以及多个选择周期中 600 多个个体的基因型。与先前的研究（Messmer 等，1991；Labate 等，1997；Hagdorn 等，2003；Hinze 等，2005）一致，我们发现每个群体内的遗传多样性稳步下降，同时群体结构相应增加。高标记密度使得人们首次能够观察这一历史性玉米实验中的单倍型祖先、固定和重组。在每个群体的着丝粒周围区域可见大范围的单倍型固定区域，其中大块区域可追溯至单个创始自交系。模拟表明，观察到的遗传多样性减少主要归因于遗传漂变。在这种强烈的遗传漂变背景下，选择信号难以观测，但每个群体的杂合度下降幅度超出了预期。单倍型固定区域代表了最可能的选择靶点，但正如在其他针对杂交性能选择的种质中所观察到的那样（Feng 等，2006），两个群体中最可能的选择靶点之间没有重叠。我们讨论了这种模式如何在针对杂交性能的选择过程中发生，以及它如何为解析现代育种和选择对玉米基因组的影响带来挑战。
引用
@article{arxiv.1307.7313,
title = {The genomic impacts of drift and selection for hybrid performance in maize},
author = {Justin P. Gerke and Jode W. Edwards and Katherine E. Guill and Jeffrey Ross-Ibarra and Michael D. McMullen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7313},
year = {2015}
}