玉米苞叶性状全基因组关联分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 周广飞

作者： 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

作者机构：

关键词： 玉米;苞叶性状;全基因组关联分析;优异等位变异;候选基因

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2025 年 58 卷 003 期

页码： 431-451

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】苞叶是影响玉米机械直收籽粒的重要性状之一，挖掘与玉米苞叶性状显著关联的遗传位点及候选基因，可为玉米苞叶性状的遗传改良提供理论依据。【方法】以251份玉米自交系为试验材料，在2个环境下鉴定玉米苞叶数目、长度和包裹度，借助覆盖全基因组32 853个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms,SNP）标记，利用多位SNP随机效应混合线性模型（multi-locus random-SNP-effect mixed linear model,mrMLM）进行全基因组关联分析，检测与3个苞叶性状显著关联的SNP位点，预测候选基因。【结果】3个苞叶性状在群体中表现出广泛的表型变异，变异系数为10.65%—40.60%；各性状在基因型、环境及基因型与环境互作均呈极显著差异，广义遗传率均大于80%。利用2个环境的表型数据及最佳线性无偏预测值，通过全基因组关联分析，共检测到92个与3个玉米苞叶性状显著关联的SNP位点，其中，与苞叶数目显著关联的SNP位点35个，单个SNP位点可解释1.48%—10.53%的表型变异，与苞叶长度显著关联的SNP位点33个，单个SNP位点可解释1.61%—21.79%的表型变异，与苞叶包裹度显著关联的SNP位点24个，单个SNP位点可解释2.17%—20.86%的表型变异。此外，未鉴定到同时与2个性状显著关联的SNP。92个SNP位点中有5个可同时在2个环境和最佳线性无偏预测值下被检测到，被认为是稳定的SNP位点，与前期研究相比，这5个SNP是新的遗传位点。参考关联群体的连锁不平衡衰减距离，利用5个稳定SNP位点，结合17个玉米自交系苞叶组织的qRT-PCR分析，筛选到3个玉米苞叶性状候选基因Zm00001d003850、Zm00001d033706和Zm00001d025612，分别编码BOI相关E3泛素蛋白连接酶、GeBP转录因子和未知功能蛋白。【结论】检测到92个与3个玉米苞叶性状显著关联的SNP位点，其中5个为稳定位点，预测了3个候选基因可能参与玉米苞叶性状的形态建成。

分类号： S513

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