甘蓝型油菜角果长度全基因组关联分析

• 作者: 付东辉 周庆红 周灿 郑伟
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 甘蓝型油菜 全基因组关联分析 角果长度 SNP位点 候选基因
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 228-239
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.02.003

摘要

[目的]挖掘与油菜角果长度性状显著相关的SNP位点及候选基因,为揭示油菜角果长度性状的遗传基础和分子机制提供理论依据,为油菜产量分子标记辅助选择育种奠定基础.[方法]在江西农业大学试验地和江西省红壤研究所试验地2个环境下考察300份甘蓝型油菜自交系的角果长度性状,利用简化基因组测序技术(specific locus amplified fragment sequencing,SLAF seq)对300份甘蓝型油菜自交系基因组DNA进行测序并分析,利用获得的均匀分布于甘蓝型油菜基因组上的201817个群体SNP(single nucleotide polymorphism,SNP)对角果长度性状进行全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS),探测与油菜角果长度显著相关的SNP位点,并基于群体连锁不平衡分析结果搜寻显著SNP位点两侧100 kb范围内的基因,通过BLAST获得关联区域内基因的注释信息,根据注释信息找出与性状相关的候选基因.[结果]农大试验地角果长度表型变异幅度为46.35-107.07 mm;红壤所试验地角果长度表型变异幅度为39.41-101.35 mm,两性状在2个环境下均表现出广泛表型变异通过一般线性模型(general linear model,GLM)关联分析,农大环境下共检测到121个角果长度显著关联的SNP位点,分布在A04、A06、A08、A09、C02、C03、C06和C09等8条染色体上,其中,A09染色体上分布最多(83个SNP),红壤所环境下检测到22个角果长度显著关联的SNP位点,其中,1个在C09染色体上,其余21个均分布于A09染色体,在两地探测到20个一致性SNP位点;通过混合线性模型(mixed linear model,MLM)分析,农大环境下共检测到5个角果长度显著关联的SNP位点,其中,3个SNP位点与红壤所环境下检测到3个SNP位点一致,所有位点均位于A09染色体上.对MLM关联分析得到的显著SNP位点两侧100 kb区域内基因进行搜寻并进行功能注释,发现多个候选基因参与调节碳水化合物的运输与合成、 花器官和种子的发育、 信号转导等,它们可能通过上述功能影响油菜角果的生长,导致角果长度的差异.[结论]通过GLM和MLM两种分析方法探测到多个与油菜角果长度性状显著关联的基因位点,并在显著性位点附近搜寻到相关候选基因.