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基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构
被引量：
13
1
作者
渠建洲
冯文豪
+2 位作者
张兴华
徐淑兔
薛吉全
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期304-319,共16页
玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量。本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合...
玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量。本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合均匀分布于玉米基因组的73,006个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析。基于FarmCPU算法,在玉米的10条染色体上检测到47个与籽粒大小相关性状关联的SNP。结合B73玉米自交系籽粒发育的动态时空转录数据,在显著SNP标记的连锁不平衡区域内,共检测到58个与籽粒大小相关的候选基因,其编码的蛋白与多种蛋白存在互作关系,参与并调控多个与籽粒发育密切相关的生物学过程。本研究为解析玉米籽粒发育的分子调控机制,改良籽粒大小和提高作物产量提供了新的参考。
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关键词
玉米
籽粒大小
全基因组关联分析
基因表达
在线阅读
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职称材料
供氮和不供氮条件下玉米穗部性状的QTL定位
被引量：
12
2
作者
何坤辉
常立国
+5 位作者
李亚楠
渠建洲
崔婷婷
徐淑兔
薛吉全
刘建超
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期91-100,共10页
【目的】分析供氮(+N)和不供氮(–N)2种条件下玉米穗部性状QTL定位结果的差异,挖掘在–N条件下特异表达的主效QTL,为玉米的氮高效分子育种提供理论依据。【方法】以优良玉米自交系许178(氮高效)×K12(氮低效)衍生的150个F7代重组自...
【目的】分析供氮(+N)和不供氮(–N)2种条件下玉米穗部性状QTL定位结果的差异,挖掘在–N条件下特异表达的主效QTL,为玉米的氮高效分子育种提供理论依据。【方法】以优良玉米自交系许178(氮高效)×K12(氮低效)衍生的150个F7代重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)为试验材料,在+N和–N 2种处理条件下进行2年的田间试验,对玉米的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和单株产量共5个穗部性状进行表性鉴定。使用基于混合线性模型(mixed liner model,MLM)的最佳线性无偏预测法(best linear unbiased prediction,BLUP),结合2年的表型数据,估计各家系各性状在不同氮水平下的育种值。然后利用QTL IciMapping V4.0软件的完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)对这5个性状的育种值进行+N和–N条件下的QTL分析。【结果】玉米的穗长、穗粗和穗行数在不同氮水平下差异不大,而行粒数和单株产量在–N条件下呈现出显著降低的结果。两种氮水平下共定位到20个穗部性状QTL,其中+N条件下定位到11个QTL,包括穗长2个、穗粗1个、穗行数2个、行粒数1个和单株产量5个。–N条件下定位到9个QTL,包括穗长1个、穗粗1个、穗行数2个、行粒数1个和单株产量4个。这些QTL分布在除第2染色体以外的其余染色体上。两种氮水平下定位到5个"一致性QTL",分别为qEL7a,qED7a,qRNE9b,qGYP1a和qGYP6a,这5个"一致性QTL"具有较高的表型贡献率,在不同氮水平下的贡献率均超过了10.00%。在–N条件下共发现4个特异表达的QTL,分别为qRNE9a,qKNR6a,qGYP3a和qGYP8a,其中qRNE9a和qGYP3a是贡献率超过10.00%的主效QTL。无论是在+N还是–N条件下,都发现了控制不同性状的基因之间紧密连锁或是同一个基因的一因多效现象,这与穗部各性状间的高度相关性表现一致。【结论】控制玉米穗部性状的基因在不同氮水平下的特异性表达直接导致了玉米穗部性状表型上的差异。5个"一致性"主效QTL和2个在不供氮条件下特异表达的主效QTL,均有利于提高玉米抵抗低氮胁迫的能力。研究中发现的几个控制玉米穗部性状的QTL富集区可能存在一些关键基因,值得进一步研究。
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关键词
玉米
穗部性状
低氮胁迫
QTL
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职称材料
题名
基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构
被引量：
13
1
作者
渠建洲
冯文豪
张兴华
徐淑兔
薛吉全
机构
西北农林科技大学农学院/农业农村部西北旱区玉米生物与遗传改良重点实验室
陕西省玉米工程技术研究中心
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期304-319,共16页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFD0100203)
国家现代农业产业技术体系建设专项(玉米,CARS-02-64)资助。
文摘
玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量。本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合均匀分布于玉米基因组的73,006个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析。基于FarmCPU算法,在玉米的10条染色体上检测到47个与籽粒大小相关性状关联的SNP。结合B73玉米自交系籽粒发育的动态时空转录数据,在显著SNP标记的连锁不平衡区域内,共检测到58个与籽粒大小相关的候选基因,其编码的蛋白与多种蛋白存在互作关系,参与并调控多个与籽粒发育密切相关的生物学过程。本研究为解析玉米籽粒发育的分子调控机制,改良籽粒大小和提高作物产量提供了新的参考。
关键词
玉米
籽粒大小
全基因组关联分析
基因表达
Keywords
maize
kernel size
genome-wide association study
gene expression
分类号
S513 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
供氮和不供氮条件下玉米穗部性状的QTL定位
被引量：
12
2
作者
何坤辉
常立国
李亚楠
渠建洲
崔婷婷
徐淑兔
薛吉全
刘建超
机构
西北农林科技大学农学院/农业部西北旱区玉米生物学与遗传育种重点实验室
出处
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期91-100,共10页
基金
国家自然科学基金(31301830)
西北农林科技大学基本科研业务费专项资金(QN2012001)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JQ3108)资助
文摘
【目的】分析供氮(+N)和不供氮(–N)2种条件下玉米穗部性状QTL定位结果的差异,挖掘在–N条件下特异表达的主效QTL,为玉米的氮高效分子育种提供理论依据。【方法】以优良玉米自交系许178(氮高效)×K12(氮低效)衍生的150个F7代重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)为试验材料,在+N和–N 2种处理条件下进行2年的田间试验,对玉米的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和单株产量共5个穗部性状进行表性鉴定。使用基于混合线性模型(mixed liner model,MLM)的最佳线性无偏预测法(best linear unbiased prediction,BLUP),结合2年的表型数据,估计各家系各性状在不同氮水平下的育种值。然后利用QTL IciMapping V4.0软件的完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)对这5个性状的育种值进行+N和–N条件下的QTL分析。【结果】玉米的穗长、穗粗和穗行数在不同氮水平下差异不大,而行粒数和单株产量在–N条件下呈现出显著降低的结果。两种氮水平下共定位到20个穗部性状QTL,其中+N条件下定位到11个QTL,包括穗长2个、穗粗1个、穗行数2个、行粒数1个和单株产量5个。–N条件下定位到9个QTL,包括穗长1个、穗粗1个、穗行数2个、行粒数1个和单株产量4个。这些QTL分布在除第2染色体以外的其余染色体上。两种氮水平下定位到5个"一致性QTL",分别为qEL7a,qED7a,qRNE9b,qGYP1a和qGYP6a,这5个"一致性QTL"具有较高的表型贡献率,在不同氮水平下的贡献率均超过了10.00%。在–N条件下共发现4个特异表达的QTL,分别为qRNE9a,qKNR6a,qGYP3a和qGYP8a,其中qRNE9a和qGYP3a是贡献率超过10.00%的主效QTL。无论是在+N还是–N条件下,都发现了控制不同性状的基因之间紧密连锁或是同一个基因的一因多效现象,这与穗部各性状间的高度相关性表现一致。【结论】控制玉米穗部性状的基因在不同氮水平下的特异性表达直接导致了玉米穗部性状表型上的差异。5个"一致性"主效QTL和2个在不供氮条件下特异表达的主效QTL,均有利于提高玉米抵抗低氮胁迫的能力。研究中发现的几个控制玉米穗部性状的QTL富集区可能存在一些关键基因,值得进一步研究。
关键词
玉米
穗部性状
低氮胁迫
QTL
Keywords
maize
ear traits
low nitrogen stress
QTL
分类号
S513 [农业科学—作物学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构
渠建洲
冯文豪
张兴华
徐淑兔
薛吉全
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
13
在线阅读
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职称材料
2
供氮和不供氮条件下玉米穗部性状的QTL定位
何坤辉
常立国
李亚楠
渠建洲
崔婷婷
徐淑兔
薛吉全
刘建超
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
12
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