多环境下玉米保绿相关性状遗传位点的挖掘

摘要：

[目的]功能性保绿通常被认为是包括玉米在内的主要作物品种的理想性状.挖掘新的控制玉米保绿相关位点和候选基因,为玉米保绿遗传研究提供理论基础.[方法]以150份由许178和K12组配的重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为材料,通过 Windows QTL Cartographer V2.5 的复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对 3个保绿相关性状(保绿度(visual stay green,VSG)、吐丝期绿叶数(green leaf number at silking stage,GLNS)和成熟期绿叶数(green leaf number at mature stage,GLNM))进行QTL定位.同时,以139份自然材料组成的关联群体为材料,基于混合线性模型(mixed linear model,MLM),结合50 790个高质量SNP标记,对这3个性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS).[结果]基于CIM,利用单环境下的表型值和最佳线性无偏估计值(best linear unbiased prediction,BLUP)对GLNM、GLNS和VSG进行定位,共检测到37个QTL,分布在除第10染色体以外的其他染色体上,LOD范围为2.58-11.36,表型贡献率为4.34％-22.40％.GLNM、GLNS和 VSG性状分别检测到14、12和11个位点.其中,4个遗传稳定的QTL(qGLNS2-1、qVSG1-1、qVSG1-2和qVSG7-1),在3个及以上不同单环境中同时被检测到.利用MLM对保绿相关性状进行全基因组关联分析,共检测到44个超过阈值线的显著SNP,根据SNP标记在B73参考基因组的物理位置,发现共有15个位点落在连锁分析定位到的QTL区间内.[结论]通过QTL定位和全基因组关联分析共同检测到4个遗传稳定的共定位遗传区段(对应的B73参考基因组V4版物理位置区间为第1染色体6.2-8.2 Mb、第2染色体209.1-221.4 Mb、第6染色体96.8-102.1 Mb、第7染色体4.9-11.4 Mb),并挖掘到4个与光合作用和抗逆相关的候选基因(Zm00001d006119、Zm00001d018975、Zm00001d006535和 Zm00001d036763).

关键词：玉米、保绿性、全基因组关联分析、QTL定位

所属期刊栏目：55

分类号：S513;S663.1;TP391.41

资助基金：国家自然科学基金31301830

在线出版日期：2022-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3071-3081