甘薯苗期氮高效利用性状的GWAS分析及候选基因的筛选与验证

文献类型： 中文期刊

第一作者： 于永超

作者： 于永超;范文静;刘明;张强强;赵鹏;靳容;王静;朱晓亚;唐忠厚

作者机构：

关键词： 甘薯;氮肥利用效率;氮高效基因;全基因组关联分析;RT-qPCR

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2023 年 018 期

页码： 3500-3514

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】解析甘薯氮高效利用的遗传机制，挖掘氮利用性状的关联位点及氮高效候选基因，为甘薯氮高效型分子育种、品种遗传改良提供支持。【方法】以来自世界各地的129个甘薯栽培种为材料，设置缺氮(0 mmol·L-1纯氮)和正常氮(14 mmol·L-1纯氮)处理，采用水培试验对甘薯苗期地上部生物增加量、地下部生物增加量、地上部氮累积量、地下部氮累积量、地上部氮生理利用效率和地下部氮生理利用效率共6个表型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（genome-wide association study,GWAS）。根据分析结果确定氮高效候选基因，并对候选基因进行RT-q PCR验证。【结果】6个甘薯苗期氮高效利用性状在正常氮和缺氮处理条件下存在着广泛变异。其中，缺氮处理条件下，地上部生物增加量变异系数最大，为69.5%；地下部氮生理利用效率变异系数最小，为12.1%。除地下部氮生理利用效率外，其他5个性状彼此均显著相关。GWAS定位到与地上部生物增加量、地下部生物增加量、地下部氮累积量和地上部氮生理利用效率4个性状显著关联的134个区段内888个SNP位点。筛选、过滤得到与地上部氮生理利用效率显著关联且可靠性较高的10个区段内的93个SNP标记，基因注释得到6个甘薯氮高效候选基因。RT-q PCR验证认为3个候选基因（itf01g08120.t1、itf01g22030.t1和itf01g22100.t2）分别编码谷氨酸脱氢酶、NPH3蛋白和TIP41-like蛋白，具有进一步研究价值。【结论】在129份甘薯种质资源中共检测到888个与甘薯苗期氮高效利用性状关联的SNP位点，其中，与地上部氮生理利用效率显著相关的SNP位点93个，筛选、鉴定到6个甘薯氮高效利用的候选基因。itf01g08120.t1、itf01g22030.t1和itf01g22100.t2存在进一步研究价值。

分类号： S531

  • 相关文献

[1]BMP6基因在单、双羔蒙古羊不同生理时期卵巢组织中的差异表达及分析. 杨燕燕,杜文,刘永斌,达来,王标,青格勒,周璇,何亭漪,乌达巴拉,田瑛. 2017

[2]种球包衣剂防治魔芋软腐病试验研究. 杨群辉,何翔,杨佩文,毕云青,张庆,曾波,任思宇,施竹凤,杨明英,谢美华. 2020

[3]不同日龄和羽型太行鸡卵巢繁殖调控基因的表达分析. 张乐超,王晗,张秀玲,王麒,周荣艳,李兰会,李祥龙. 2019

[4]双孢蘑菇内参基因的筛选与矫正. 赵建霞,沈颖越,冯伟林,金群力,宋婷婷,范丽军,蔡为明. 2019

[5]梨小食心虫几丁质合成酶1基因的克隆与表达分析. 杨静,高越,刘中芳,张鹏九,樊建斌,牛国飞,韩召军,范仁俊. 2017

[6]棉花根系分泌物对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株趋化性的影响. 董丽红,郭庆港,张晓云,赵卫松,王培培,苏振贺,鹿秀云,李社增,马平. 2019

[7]PhoR/PhoP双组分系统对枯草芽胞杆菌NCD-2菌落形态和芽胞形成的影响. 郭庆港,王培培,董丽红,苏振贺,张晓云,宋健,赵卫松,鹿秀云,李社增,马平. 2019

[8]iTRAQ蛋白质组学分析揭示西瓜响应CGMMV胁迫的蛋白质. 张慧青,孙玉燕,那冬晨,范敏. 2021

[9]利用ZmPR1a基因表达量快速筛选玉米抗纹枯病品种资源. 陈斌,韩海亮,侯俊峰,王桂跃,赵福成. 2021

[10]L-脯氨酸对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成的影响. 赵卫松,郭庆港,董丽红,王培培,张晓云,苏振贺,鹿秀云,李社增,马平. 2021

[11]Perilipin基因在羊不同肌肉组织中的表达研究. 田瑛,达来,何小龙,王标,刘永斌,付绍印. 2017

[12]马铃薯S病毒RT-qPCR通用检测体系的建立与应用. 程胜群,吕文河,高艳玲,白艳菊,范国权,张威,张抒,邱彩玲,申宇,董学志,白雅梅. 2020

[13]巴哈雀稗PnDREB2基因克隆及时序表达图谱构建. 张宇君,王普昶,赵丽丽,曾庆飞,张雄,陈超,董瑞. 2019

[14]XTH基因家族在'妃子笑'荔枝花穗不同处理方式的表达分析. 董晨,魏永赞,王弋,郑雪文,李伟才. 2021

[15]不同类型柑橘中黄脉病毒衣壳蛋白基因的保守性及复制水平. 陈洪明,马丹丹,金鑫,李太盛,邓雨青,刘翠花,吴强,李中安,周彦. 2017

[16]一种快速简便的伪狂犬病病毒EP0基因RT-qPCR检测方法的构建. 张丽荣,阮可悦,童武,李国新,高飞,单同领,于海,童光志,郑浩. 2022

[17]叶用芥菜叶缘裂刻的功能优势探究及其候选基因验证. 滕九翠,邓英,唐兵,陶莲,王青青,归俊娥,曹冰东,杨巍,李魁印,宋莉,付文苑. 2022

[18]粳糯谷胚乳灌浆期差异表达基因富集分析. 李强,李涛,郭世华,白玉婷,李星聪. 2021

[19]杜梨PbCBL10基因表达与启动子功能分析. 许园园,蔺经,李晓刚,李慧,常有宏. 2014

[20]嘉兰中酪氨酸脱羧酶基因的克隆与表达分析. 熊志强,孙静怡,王亮,黄小镂,孙化鹏,乔飞,江雪飞. 2023

作者其他论文 更多>>

微信小程序