陆地棉纤维长度和强度的优异位点挖掘及其候选基因预测

文献类型： 中文期刊

第一作者： 史春辉

作者： 史春辉;张爱;马麒;谢晓宇;刘娟娟;李美丽;李朝周;王彩香;宿俊吉

作者机构：

关键词： 陆地棉;纤维长度;纤维强度;全基因组关联分析;优异等位变异;候选基因

期刊名称： 植物遗传资源学报

ISSN：

年卷期： 2021 年 004 期

页码： 1133-1144

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 纤维长度和强度是陆地棉（Gossypium hirsutum L.）纤维品质性状中的2个关键性状,其遗传基础的解析对优质棉品种培育具有重要意义。本研究以315个陆地棉品种（系）为关联分析群体,利用混合线性模型（MLM,mixed linear model）对来自5个环境的纤维长度和强度进行全基因组关联分析（GWAS,genome-wide association study）。结果表明,5个环境下纤维长度和强度的表型值均呈现出一定的差异,且广义遗传力较高,纤维长度变异系数为3.97%～8.44%,纤维强度变异系数为7.85%～11.26%。方差分析表明,基因型、环境和基因型×环境互作对纤维长度和强度均有极显著影响（P<0.001）。聚类分析和群体结构分析表明,315份材料可分为2个类群。GWAS共检测到5个与纤维长度和强度显著关联的SNP,其中位点D1257032285与纤维长度和强度均显著关联。与纤维长度显著关联3个SNP位点,分别位于A05、D11和D12染色体上,解释8.05%、12.47%和8.79%的表型变异,优异等位变异类型分别为A0515144433（AA）、D1124483544（TT）和D1257032285（CC）;与纤维强度显著关联3个SNP位点,分别位于A08、D09和D12染色体上,解释9.03%、7.94%和7.90%的表型变异,优异等位变异类型分别为A0884604654（TT）、D0943463271（TT）和D1257032285（CC）。通过两组不同转录组数据的基因表达模式分析,筛选出30个可能与纤维发育相关的候选基因。通过GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现,候选基因主要参与蛋白质或蛋白质复合物及5′-三磷酸腺苷（ATP）选择性且非共价地相互作用,代谢途径主要为核糖体代谢途径。本研究结果可为棉花纤维品质性状的分子遗传改良提供理论依据。

分类号： S562

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