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基于全基因组关联分析挖掘野生大豆蛋白含量QTL

2021-12-28分类号:S565.1

【作者】高倩  冯燕  杨雅华  赵青松  雷雅坤  刘兵强  张孟臣  史晓蕾  杨春燕  
【部门】河北省农林科学院粮油作物研究所  国家大豆改良中心石家庄分中心  农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室  河北省作物遗传育种实验室  河北省农林科学院  河北省农林科学院滨海农业研究所  河北省农林科学院农业信息与经济研究所  
【摘要】为了充分挖掘野生大豆种质资源中的高蛋白基因及其连锁标记,以来自中国、韩国和日本,涵盖第4,5,6,7,8熟期组的508份野生大豆种质资源为材料,通过全基因组关联分析挖掘与野生大豆中高蛋白基因相关的SNP。参试材料蛋白含量数据从美国农业部种质资源信息网下载,为2 a利用凯氏定氮法测定蛋白含量数据平均值,基因型数据从Soybase网站下载,利用Illumina公司大豆50K芯片(SoySNP50K BeadChip含有52 041个SNP标记)检测获得。结果表明,参试材料蛋白含量呈正态分布,介于38.1%~56.9%,平均48.1%,标准差2.71%。遗传结构分析将参试材料划分为3组,分别包含271,111,126份材料。基于混合线性模型的关联分析,共检测到与蛋白含量相关的SNP位点74个,散布在19条染色体的60个单倍型区段内。显著性SNP位点LOD平均值为3.47,SNP位点BARC_1.01_Gm_01_54656209_A_G的LOD值最大,为5.18。根据显著性SNP位点富集程度,确定第11号染色体常染色质区15 128 832~15 253 199 bp、第12号染色体异染色质区26 842 687~27 818 244 bp的单倍型区段为本研究中的2个蛋白含量显著性相关区段,命名为HAP_11_1和HAP_12_1。HAP_11_1中,SNP位点BARC_1.01_Gm_11_15167305_G_A的LOD值最大,为3.80,可解释遗传变异为2.88%。HAP_12_1中,SNP位点BARC_1.01_Gm_12_27563620_C_T的LOD值最大,为4.12,可解释遗传变异为3.23%。为野生大豆高蛋白基因育种利用提供了检测标记,为野生大豆高蛋白基因克隆提供了线索。
【关键词】野生大豆  蛋白含量  关联分析  SNP  单倍型
【基金】国家自然科学基金项目(31871652);; 河北省重点研发计划现代种业科技专项(19226356D);; 河北省高层次人才资助项目(A201802010);; 河北省农林科学院基本科研业务费项目(2018060301);河北省农林科学院创新工程项目(2019-4-3-1);; 国家大豆产业技术体系(CARS-04);; 河北省现代种业科技创新专项(21326313D)
【所属期刊栏目】华北农学报
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