玉米穗轴粗全基因组关联分析

• 作者: 马娟 曹言勇 李会勇
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 玉米 全基因组关联分析 FarmCPU 穗轴粗
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 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: 1228-1238
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.03048

摘要

玉米穗轴粗是一个影响玉米产量和穗轴产量的重要性状, 其遗传机制的解析可以对高产育种提供指导。本研究以309份玉米自交系为材料, 利用测序基因型分型技术对其进行基因型鉴定。采用FarmCPU (fixed and random model circulating probability unification)、MLMM (multiple loci mixed linear model)和CMLM (compressed mixed linear model)方法, 对2017年和2019年河南原阳、河南郸城、河南虞城、海南三亚以及最佳线性无偏估计值环境的穗轴粗, 进行全基因组关联分析, 共鉴定12个与穗轴粗显著关联的SNP (single nucleotide polymorphisms) (P<8.60E-07)。其中, S4_29277313利用FarmCPU和MLMM方法在2017年原阳均检测到。S1_29006330、S2_170889116、S2_2046026464和S4_83821463的表型变异解释率介于10.23%~14.17%, 为主效SNP。而且, S1_29006330位于已定位的穗轴粗QTL (quantitative trait loci)区间内。共挖掘17个候选基因, 其中WAKL14 (wall-associated receptor kinase-like 14)、转录因子ZIM35 (zinc-finger protein expressed in inflorescence meristem 35)、HMGA (HMG-Y-related protein A)、组蛋白-赖氨酸N甲基转移酶ATX4 (Arabidopsis trithorax 4)和XTH32 (xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase protein 32), 可能是影响穗轴粗的重要基因。挖掘的4个穗轴粗主效SNP和5个候选基因可以为分子标记辅助育种、精细定位和基因克隆提供信息。