388个木薯种质重测序鉴定出有价值位点及对杂合度变异的筛选

背景：杂合基因组在异交和无性繁殖作物中广泛存在。然而，影响关键农艺性状和作物驯化的杂合度变异在很大程度上仍然未知。木薯是非洲和其他热带地区的主粮作物，具有高度杂合的基因组。结果：我们基于388个木薯栽培种和野生种质重测序的基因组，绘制了基因组变异图谱。通过全基因组关联研究，我们鉴定了23个农艺性状相关的52个位点。九个候选基因中的十八个杂合度等位变异与七个关键农艺性状显著相关。我们检测到81个杂合度和核苷酸多样性降低的选择性清除区域，包含548个基因，这些基因在生长、发育、激素代谢与响应以及免疫相关过程等多个生物过程中富集。对降低杂合度的人工选择促进了木薯大型淀粉储藏根的驯化。驯化过程中对MeTIR1基因纯合GG等位基因的选择有助于提高淀粉含量。对MeAHL17基因纯合AA等位基因的选择与增加储藏根重量和木薯细菌性枯萎病（CBB）易感性相关。我们通过瞬时过表达和沉默分析验证了MeTIR1在提高淀粉含量和MeAHL17在抵抗CBB中的积极作用。MeTIR1和MeAHL17中的等位基因组合可能导致高淀粉含量和CBB抗性。结论：本研究为理解与关键农艺性状和木薯驯化相关的杂合度等位变异提供了见解，也为木薯和其他高杂合作物的改良提供了宝贵资源。