全基因组关联分析(GWAS)鉴定水稻氮素利用效率候选基因

文献类型： 中文期刊

第一作者： 吕阳

作者： 吕阳;刘聪聪;杨龙波;曹兴岚;王月影;童毅;Mohamed Hazman;钱前;商连光;郭龙彪

作者机构：

关键词： 水稻;氮素利用效率;叶宽;全基因组关联分析

期刊名称： 中国水稻科学

ISSN： 1001-7216

年卷期： 2024 年 38 卷 005 期

页码： 516-524

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】挖掘水稻氮高效的种质和基因资源，揭示其分子机制和遗传效应，是当前水稻氮素利用效率（NUE）研究的重要内容和目标。【方法】为了鉴定与水稻NUE相关的变异位点和候选基因，我们收集了190份亚洲稻为关联群体，通过质量过滤和群体频率过滤筛选出3,934,195个高质量的单核苷酸多态性（SNPs）位点，在大田条件下设置低氮（N1,90 kg/hm2）和常规氮（N2,180 kg/hm2）水平，成熟期调查水稻剑叶叶宽在低氮和常规氮处理下的表型数据，结合FarmCPU和MLM模型进行全基因组关联分析（GWAS）。【结果】通过植株在不同氮水平下的叶宽表型数据，计算该群体在低氮和常规氮水平下的剑叶宽表型比值Q（N1/N2）,Q值呈现正态分布的特征。对Q值进行全基因组关联分析，在12条染色体上共鉴定了100个显著位点，确定了39个候选QTLs，包括已克隆NUE相关基因Os NR1.2和Os NAC42。进一步鉴定了候选基因Os NR1.2和Os NAC42的优异单倍型和潜在的优势单倍型组合，为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。【结论】利用GWAS和单倍型分析，揭示了水稻剑叶叶宽在不同氮处理下的遗传基础，鉴定了与NUE相关的候选QTLs和基因，包括OsNR1.2和OsNAC42。通过组合单倍型分析，鉴定了两个基因的优势单倍型组合，为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。

分类号： S511

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