棉花产量构成因素性状的全基因组关联分析

摘要：

[目的]对铃重、衣分、单株铃数和籽指等棉花产量构成因素性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及候选基因,为棉花产量的分子育种提供理论依据.[方法]以408 份陆地棉品种(系)资源为材料,利用Cot ton SNP 80K 芯片,对6 个环境的铃重、衣分、单株铃数和籽指4 个产量构成因素性状进行基于混合线性模型(mixed linear model,MLM)的全基因组关联分析,检测与产量构成因素性状显著关联的位点、优异等位变异;进一步依据转录组数据的基因表达量,在显著关联的位点侧翼序列1 Mb 区间挖掘可能的候选基因.[结果]4 个产量构成因素性状在不同环境下均表现出广泛的表型变异,其中,单株铃数变异系数最大为16.67％-22.66％,各性状的遗传率为48.4％-92.2％;除铃重与衣分间相关性不显著外,其他性状间均呈显著或极显著相关性;基于6 个环境各性状表型数据的最佳线性无偏预测值(best linear unbiased prediction,BLUP),GWAS 共检测到分布于基因组的7 个区间内23 个与目标性状关联的SNP 位点,其中,与铃重关联的位点5 个,与衣分关联的位点1 个,与单株铃数关联的位点9 个,与籽指关联的位点8 个,有3 个位点(TM21094、TM21102 和TM57382)同时与多个目标性状关联;鉴定到7 个最优SNP 位点的优异等位变异,分别为TM21099(TT)、TM57382(GG)、TM78920(CC)、TM53448(TT)、TM59015(AA)、TM43412(GG)和TM69770(AA);利用转录组数据分析,在基因组的7 个区间筛选到158 个与产量形成可能的候选基因,GO 富集分析和KEGG 代谢途径分析发现,候选基因功能类别多样并参与了多种代谢途径.[结论]在陆地棉品种(系)群体中共鉴定到23 个与产量构成因素性状关联的SNP 位点,筛选到158 个可能与产量性状相关的候选基因.

关键词：陆地棉、产量构成因素、全基因组关联分析、候选基因

所属期刊栏目：55

分类号：S562;S;S828.2

资助基金：兵团中青年科技创新领军人才计划;兵团科技攻关计划

在线出版日期：2022-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2265-2277