基于SNP标记的小麦籽粒性状全基因组关联分析

• 作者: 张芳 任毅 曹俊梅 李法计 夏先春 耿洪伟
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 小麦 SNP标记 GWAS 籽粒性状
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学|CROP GENETICS & BREEDING·GERMPLASM RESOURCES·MOLECULAR GENETICS
• 页码范围: 2053-2063,中插1
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.10.002

摘要

[目的]籽粒性状是影响小麦产量的重要因素,通过对小麦籽粒性状进行全基因组关联分析,发掘控制小麦籽粒性状显著位点,为小麦籽粒性状的遗传改良研究提供理论参考.[方法]以在新疆种植的121份小麦为材料,利用小麦50K SNP芯片,对粒长、粒宽、籽粒长宽比、籽粒面积、籽粒周长和千粒重6个性状进行基于混合线性模型MLM(Q+K)的全基因组关联分析.[结果]在不同环境间6个籽粒性状均表现出广泛的表型变异,其中千粒重变异系数最大为13.91%—17.79%,各籽粒性状遗传力为0.85—0.90.多态性信息含量PIC值为0.09—0.38,最小等位基因频率MAF值为0.05—0.50.群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为4个亚群.GWAS结果表明,共检测到592个与6个性状显著关联位点(P<0.001),其中,涉及6个性状的29个SNP在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于1A(5)、1B(2)、1D、2A(5)、3B、5A、5D、6B(4)、6D、7B 和 7D(7)染色体上,解释 9.3%—22.7%的表型变异.检测到 6 个与粒长稳定的关联位点,分布在1A、2A和7D染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异;检测到2个与粒宽稳定的关联位点,分布在3B和5D染色体上,解释9.6%—12.2%的表型变异;检测到6个与籽粒长宽比稳定的关联位点,分布在2A(2)、5A、7B和7D(2)染色体上,解释10.1%—19.4%的表型变异;检测到3个与籽粒面积稳定的关联位点,分布在1A、1B和1D染色体上,解释9.9%—18.2%的表型变异;检测到6个与籽粒周长稳定的关联位点,分布在1A(2)、2A、6D和7D(2)染色体上,解释9.3%—22.6%的表型变异;检测到6个与千粒重稳定的关联位点,分布在1B、2A和6B染色体上,解释9.7%—12.9%的表型变异.挖掘到5个控制小麦籽粒性状一因多效显著关联位点,分布在1A、2A(2)和7D(2)染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异.[结论]本研究材料遗传多样性丰富,在自然群体中共发现29个与6个籽粒性状在2个及以上环境中稳定显著的关联位点.