基于NCII遗传交配设计的籼稻抽穗期全基因组关联分析
抽穗期受光温资源和基因网络的共同调控,影响作物产量和品种的地域适应性,通过关联分析鉴定与抽穗期性状相关的显著位点和基因,对解析抽穗期的遗传基础具有重要意义.本研究按照双因素交叉式遗传设计(North Carolina designⅡ,NCII)将115份籼稻品种作为父本,5份不育系作为母本,进行测交,得到了575个F1代的测交群体.对亲本和F1代抽穗期的表型值、亲本品种群体的一般配合力、F1代群体的特殊配合力和超亲优势值进行全基因组关联分析,(1)共定位到104个关联位点,分布在12条染色体上.其中,第4条染色体上检测到的显著位点最多,为16个.在亲本的抽穗期表型、一般配合力、F1代的抽穗期表型、特殊配合力、超亲优势值5个数据集中分别检测到6、5、15、57和21个.对这5个数据集中的显著关联位点进行表型变异分析,发现在亲本抽穗期表型、一般配合力、F1代抽穗期表型、特殊配合力和超亲优势值这5个数据集中的显著关联位点对表型变异的总贡献率(phenotypic variation explained,PVE)分别为79.57％、10.51％、33.35％、56.42％和54.86％.其中,25个位点在多个数据集中被检测到,可能为抽穗期相关的热点区域.(2)通过关联分析得到的显著位点与日本晴参考基因组注释信息比对,共检测到5个已克隆抽穗期基因,其中3个基因与显著关联位点的基因组距离小于200 kb,对这3个基因中的单倍型组合与单个基因的优异单倍型进行比较发现,亲本品种群体中单倍型组合SDG724(Hap.A)_Hd17(Hap.E)_Ghd7(Hap.A)的对应的水稻单株籽粒产量较高,抽穗期较长,该组合中各基因的单倍型对应于单个克隆基因的优异单倍型,表明优异单倍型的聚合的常规稻,具有更高的产量和更长的抽穗期.测交子代未见此情形,测交子代群体中SDG724(Hap.I)_Hd17(Hap.K)_Ghd7(Hap.I)的单倍型组合形式的水稻有适中的抽穗期和较高的产量,说明测交子代的抽穗期遗传机制较父本(常规水稻品种)复杂.全基因组关联分析和单倍型分析相结合,能利用到多个SNP提供的连锁不平衡信息,提高了基因检测效率,对培育高产的水稻品种具有重要的指导意义.
水稻、抽穗期、全基因组关联分析、单倍型、NCⅡ遗传设计
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S330;Q348;S513
杂交水稻国家重点实验室湖南杂交水稻研究中心开放课题项目;杂交水稻国家重点实验室武汉大学开放课题项目;湖南省教育厅资助科研项目;湖南省自然科学基金项目;湖南省自然科学基金项目;湖南省创新型省份建设专项项目
2023-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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