玉米花期根系结构的表型变异与全基因组关联分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张小琼

作者： 张小琼;郭剑;代书桃;任元;李凤艳;刘京宝;李永祥;张登峰;石云素;宋燕春;黎裕;王天宇;邹华文;李春辉

作者机构：

关键词： 玉米;节根;全基因组关联分析;候选基因

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2019 年 14 期

页码： 2391-2405

摘要： [目的]根系作为植株吸收水分和养分的重要器官,对玉米生长及产量的形成至关重要.研究玉米根系结构的遗传机制指导玉米高产育种实践.[方法]以111份玉米优异自交系为材料,于2017年在北京、陕西永寿、山西定襄和河南原阳4个环境下对玉米地下节根层数(RLN)、地下节根总条数(TRN)、地下节根角度(RA)、地下节根面积(RS)、地下节根体积(RV)和地下节根干重(RDW)等6个玉米根系相关性状进行调查.取4个环境的平均值作为6个根系相关性状的表型数据,对6个相关性状进行统计分析和相关性分析,对不同年代、不同类群自交系的地下节根相关性状进行差异分析.基于该群体全基因组152 352个高质量SNP标记,利用FarmCPU模型进行全基因组关联分析获得显著关联SNP位点,并在LD衰减距离范围内查找候选基因,对候选基因的功能进行富集分析.[结果]表型分析表明,6个地下节根性状均呈现正态分布,且均显示出较高的遗传力;相关性分析结果表明,地下节根层数和总条数均与地下节根角度和面积呈负相关,地下节根的角度、面积、体积和干重等4个性状之间相互呈现显著正相关关系;不同年代的玉米地下根系结构存在差异,地下节根层数和总条数在年代的更替间表现出下降的趋势,地下节根角度和面积在年代更替间表现出上升的趋势,根干重和根体积在各年代间无显著差异;玉米地下根系结构在类群间也存在差异,旅大红骨类群的6个地下节根性状值均高于其余类群.全基因组关联分析共检测到26个SNP位点与地下节根层数、总条数、体积和干重性状显著关联(P<0.00001),其中11个显著关联位点定位于前人报道的根系QTL区间内,2个显著关联SNP在地下节根层数和总条数中均被检测到.基于显著关联SNP位点共挖掘到177个候选基因,其中135个具有功能注释,Zm00001d037368可能为控制地下节根层数和总条数的一因多效候选基因.候选基因功能的富集分析结果显示,候选基因的功能主要涉及植物体内的代谢调节、应激反应、运输活性、催化活性、结合蛋白及细胞成分等.[结论]玉米自交系的根系结构在不同年代间和不同类群间存在不同程度的差异,采用全基因组关联分析策略挖掘控制玉米根系结构的相关遗传位点及候选基因,共检测到26个显著关联的SNP位点.

分类号： S513

  • 相关文献

[1]玉米穗行数全基因组关联分析. 张焕欣,翁建峰,张晓聪,刘昌林,雍洪军,郝转芳,李新海. 2014

[2]玉米叶片硝酸盐积累性状的全基因组关联分析. 邬奇,孙扬名,桑俊伟,周玲,赵涵. 2024

[3]玉米耐深播相关性状的全基因组关联分析. 陈芳,张进艳,李亮,马艺文,王振萍,段运平,郝转芳. 2014

[4]玉米籽粒氮含量遗传位点挖掘及候选基因预测. 王利锋,王森,蔡齐宗,王浩,周柯,杨继伟,李晶晶,贾腾蛟,张站壹,王景,李会勇. 2024

[5]玉米苞叶性状全基因组关联分析. 周广飞,马亮,马璐,张舒钰,章慧敏,宋旭东,张振良,陆虎华,郝德荣,冒宇翔,薛林,陈国清. 2025

[6]玉米抗莠去津相关性状的全基因组关联分析及候选基因预测. 肖平方,肖逸飞,吴舟,黄一,陈宝,涂亮,刘鹏飞,蒋喻林,郭向阳,王安贵,祝云芳,陈泽辉,吴迅. 2024

[7]玉米开花期相关性状的全基因组关联分析. 齐欣,黄洁,王延波,王国宏,王金君,邵帅,王金艳,周存力,薛仁风. 2025

[8]陆地棉自然群体纤维强度性状的全基因组关联分析. 贾冰,贾冰,马建江,宋吉坤,裴文锋,吴嫚,臧新山,张金发,陈全家,于霁雯. 2021

[9]小麦根部耐盐性状全基因组关联分析. 时晓磊,严勇亮,石书兵,王继庆,谢磊,张金波,耿洪伟. 2021

[10]南阳牛生长性状相关基因组区域全基因组关联分析. 吕世杰,陈付英,张子敬,施巧婷,辛晓玲,楚秋霞,李文军,柏中林,王二耀,徐照学. 2020

[11]代表性春大豆种质资源叶片蔗糖含量全基因组关联分析. 王象然,张大勇,郑伟,张振宇,徐杰飞,赵星棋,孙长恒,吴雨恒. 2024

[12]番茄抗旱性的全基因组关联分析. 董舒超,洪骏,凌嘉怡,谢紫欣,张胜军,赵丽萍,宋刘霞,王银磊,赵统敏. 2024

[13]基于全基因组关联分析揭示肉鸡腿病发生的遗传机制. 唐鑫鑫,郑炬梅,骆娜,营凡,朱丹,李森,刘大伟,安炳星,文杰,赵桂苹,李和刚. 2024

[14]大豆籽粒Ve含量的全基因组关联分析. 张红梅,张威,王琼,贾倩茹,孟珊,熊雅文,刘晓庆,陈新,陈华涛. 2024

[15]番茄群体果实光泽度评价及全基因组关联分析. 董舒超,张静雯,凌嘉怡,洪骏,谢紫欣,张胜军,宋刘霞,王银磊,赵统敏,赵丽萍. 2024

[16]小麦萌发期耐盐性全基因组关联分析. 库尼都孜阿依·吐尔汗,颜安,阿不都克玉木·米吉提,严勇亮,任毅,时晓磊,耿洪伟. 2021

[17]茶树苯乙醇樱草糖苷含量相关遗传位点的挖掘. 张力岚,杨军,王让剑. 2024

[18]特克赛尔羊*阿勒泰羊F2绵羊肉质嫩度全基因组关联分析. 赵义龙,黄金凤,贺三刚,刘明军. 2024

[19]利用全基因组关联分析挖掘高粱单宁新调控遗传位点. 张丽霞,王春语,于淼,陈冰嬬,陆晓春. 2023

[20]棉籽大小数量性状核苷酸定位及候选基因初步筛选. 乔丹,白冰楠,葛群,刘小芳,栾玉娟,牛皓,龚举武,巩万奎,闫浩亮,李俊文,刘爱英,石玉真,Elsamman Elameer,陈全家,袁有禄. 2024

作者其他论文 更多>>

微信小程序