基于GWAS和BSA-Seq法定位玉米籽粒容重遗传位点

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snowliya
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玉米籽粒容重是重要的品质性状,和产量、水分含量、营养品质等诸多性状有密切关系,国际上常用容重衡量玉米等级。本研究对248份自然群体玉米籽粒容重和品质性状、微量元素性状进行相关分析。对自然群体进行全基因组关联分析,利用容重性状中的极端亲本杂交构建F2分离群体,进行混合分组分析,联合两种分析方法定位控制容重的遗传位点、预测相关候选基因。主要研究结果如下:1.容重与蛋白质含量呈极显著负相关关系,与脂肪含量呈正相关关系,但是未达到显著相关,与淀粉含量呈极显著正相关关系,与赖氨酸含量呈极显著负相关关系。容重与锌、铁、铜、锰微量元素间存在负相关关系,和锰元素达到显著负相关关系。2.基于GBS基因型对自然群体进行种群结构分析,得到6个杂种优势群:兰卡斯特群、P群、瑞德群、混合群、旅大红骨群和塘四平头群。通过SPSS分析发现种群结构对籽粒容重影响显著,最终筛选出42份容重表现优异的玉米自交系,可以为后续种质遗传改良和选育优秀品种提供参考。3.结合覆盖全基因组的83057个SNP标记,对248份玉米自交系容重性状进行全基因组关联分析,最后发现14个影响容重性状的SNP位点,位于1、2、3、4、5、7、9和10号染色体,SNP的表型贡献率范围为7.14%-39.58%。GO二级分类可归类到6类生物过程、3类细胞组成、5类分子功能,KEGG分析发现了 17条通路,最终预测了 7个候选基因。4.以黄早4和KP3130为亲本构建F2分离群体,对亲本和混池进行BSA-seq分析,通过ED算法和SNP-index算法发现影响容重性状的SNP位点位于1、4、7号染色体,GO二级分类可归类到13类生物过程、3类细胞组成、8类分子功能。5.结合全基因组关联分析和BSA-seq分析,共同定位到1个SNP位点,位于7号染色体的Bin7.03区段,结果准确可以进行后续挖掘。本研究探讨了籽粒容重与品质性状、微量元素的关系,筛选出了 42份优质自交系资源,可以为后续玉米品种遗传改良和选育提供借鉴。研究结合了全基因组关联分析和BSA-seq分析对容重遗传位点和候选基因进行了挖掘,结果为解析玉米容重机制奠定了基础。
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