小麦茎秆蔗糖积累转运全基因组关联分析
2023-10-28分类号:S512.1
【部门】甘肃农业大学生命科学技术学院 干旱生境作物学国家重点实验室
【摘要】蔗糖是小麦茎秆可溶性碳水化合物的主要运输形式,对小麦生长发育和籽粒灌浆起关键调控作用,属于典型的数量性状,遗传基础复杂。在全基因组水平上挖掘小麦茎秆蔗糖积累转运显著相关的SNP位点及候选基因,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。在不同环境条件下,通过测定117份国内小麦品种开花期、灌浆期和成熟期茎秆蔗糖含量,计算蔗糖花前、花后转运率和对籽粒灌浆的贡献率等7个性状的表型,基于35K SNP芯片基因型分型,采用混合线性模型MLM(Q+K)进行全基因组关联分析(GWAS)及候选基因预测。在不同环境条件下,不同小麦品种茎秆蔗糖积累转运相关性状表型变异广泛,变异系数为9.53%~45.70%,广义遗传力为0.32~0.49。基因分型表明,SNP标记多态性信息含量(PIC)为0.10~0.38,群体结构分析将供试材料分为4个亚群。通过MLM(Q+K)模型检测到146个与茎秆蔗糖积累转运相关性状显著关联的SNP位点,其中3个位点均在2个环境中被检测到。对稳定显著关联的SNP位点上下游各200 kb物理位置范围内进行候选基因挖掘,筛选出13个与蔗糖积累转运相关性状有关的候选基因,其中TraesCS1B02G324100(核苷二磷酸糖转移酶基因)、TraesCS1B02G324200(纤维素合酶基因)、TraesCS1B02G324300(β-1,3-葡聚糖酶基因)与糖代谢相关。
【关键词】小麦 蔗糖 SNP 全基因组关联分析 候选基因
【基金】国家自然科学基金项目(32260520);; 甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2022CYZC-44);; 中央引导地方科技发展资金项目(23ZYQA0322);; 甘肃省农业重点研发计划(21YF5NA089);; 甘肃省自然科学基金项目(21JR7RA828);; 甘肃省高等学校创新基金项目(2021B-125)
【所属期刊栏目】华北农学报
文献传递