栽培种大蒜一般不育，难以构建遗传分析群体，而且大蒜基因组庞大，导致大蒜农艺性状遗传和分子基础几乎未知。新一代测序技术（NGS）结合全基因组关联研究分析（GWAS）策略虽然已被广泛用于作物农艺性状的遗传基础解析，前提条件是物种需具有参考基因组，无参考序列的简化基因组测序结合GWAS分析无法获得目标性状候选基因，这极大限制GWAS技术在无参考基因组物种中的应用。为此，麻类所开发了TRAS技术，其分析步骤是以全长转录组为参考序列开展群体单核苷酸多态性（SNP）标记基因型鉴定及群体中基因表达（GE）定量；SNP标记结合性状开展全基因组关联分析，从而确定关联的转录本；关联转录本的GE与性状开展皮尔逊相关性分析，确定在DNA序列和基因表达上与性状相关联的候选基因；表达数量性状位点（eQTL）分析确定候选基因间的互作关系。
为验证TRAS的可行性，该研究团队利用此方法分析了大蒜鳞茎瓣形性状的遗传基础。利用102个大蒜地方品种，共识别36个在DNA序列上与大蒜瓣形性状相关联的转录本，其中22个转录本的GE值也与性状相关联。因此，这22个转录本被确定为瓣形性状候选基因。eQTL分析发现，在这22个候选基因中，13个基因存在互作，且互作基因的GE值也呈显著相关。基于这13个基因的互作关系，他们成功构建了大蒜瓣形性状调控网络。大蒜鳞茎瓣形性状遗传结构的首次解析，将不仅有助于推动大蒜农艺性状遗传和育种研究，也为解析大蒜鳞茎器官的形成机制及性状的改良奠定了基础。
该研究得到中国农业科学院科技创新工程的支持。（通讯员 廖勇凤）
原文链接：https://academic.oup.com/dnaresearch/advance-article/doi/10.1093/dnares/dsy027/5066954
