张小琼:玉米花期根系结构的表型变异与全基因组关联分析论文

张小琼:玉米花期根系结构的表型变异与全基因组关联分析论文

本文主要研究内容

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(2019)在《玉米花期根系结构的表型变异与全基因组关联分析》一文中研究指出:【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。

Abstract

【mu de 】gen ji zuo wei zhi zhu xi shou shui fen he yang fen de chong yao qi guan ,dui yu mi sheng chang ji chan liang de xing cheng zhi guan chong yao 。yan jiu yu mi gen ji jie gou de wei chuan ji zhi zhi dao yu mi gao chan yo chong shi jian 。【fang fa 】yi 111fen yu mi you yi zi jiao ji wei cai liao ,yu 2017nian zai bei jing 、shan xi yong shou 、shan xi ding xiang he he na yuan yang 4ge huan jing xia dui yu mi de xia jie gen ceng shu (RLN)、de xia jie gen zong tiao shu (TRN)、de xia jie gen jiao du (RA)、de xia jie gen mian ji (RS)、de xia jie gen ti ji (RV)he de xia jie gen gan chong (RDW)deng 6ge yu mi gen ji xiang guan xing zhuang jin hang diao cha 。qu 4ge huan jing de ping jun zhi zuo wei 6ge gen ji xiang guan xing zhuang de biao xing shu ju ,dui 6ge xiang guan xing zhuang jin hang tong ji fen xi he xiang guan xing fen xi ,dui bu tong nian dai 、bu tong lei qun zi jiao ji de de xia jie gen xiang guan xing zhuang jin hang cha yi fen xi 。ji yu gai qun ti quan ji yin zu 152 352ge gao zhi liang SNPbiao ji ,li yong FarmCPUmo xing jin hang quan ji yin zu guan lian fen xi huo de xian zhe guan lian SNPwei dian ,bing zai LDcui jian ju li fan wei nei cha zhao hou shua ji yin ,dui hou shua ji yin de gong neng jin hang fu ji fen xi 。【jie guo 】biao xing fen xi biao ming ,6ge de xia jie gen xing zhuang jun cheng xian zheng tai fen bu ,ju jun xian shi chu jiao gao de wei chuan li ;xiang guan xing fen xi jie guo biao ming ,de xia jie gen ceng shu he zong tiao shu jun yu de xia jie gen jiao du he mian ji cheng fu xiang guan ,de xia jie gen de jiao du 、mian ji 、ti ji he gan chong deng 4ge xing zhuang zhi jian xiang hu cheng xian xian zhe zheng xiang guan guan ji ;bu tong nian dai de yu mi de xia gen ji jie gou cun zai cha yi ,de xia jie gen ceng shu he zong tiao shu zai nian dai de geng ti jian biao xian chu xia jiang de qu shi ,de xia jie gen jiao du he mian ji zai nian dai geng ti jian biao xian chu shang sheng de qu shi ,gen gan chong he gen ti ji zai ge nian dai jian mo xian zhe cha yi ;yu mi de xia gen ji jie gou zai lei qun jian ye cun zai cha yi ,lv da gong gu lei qun de 6ge de xia jie gen xing zhuang zhi jun gao yu ji yu lei qun 。quan ji yin zu guan lian fen xi gong jian ce dao 26ge SNPwei dian yu de xia jie gen ceng shu 、zong tiao shu 、ti ji he gan chong xing zhuang xian zhe guan lian (P<0.00001),ji zhong 11ge xian zhe guan lian wei dian ding wei yu qian ren bao dao de gen ji QTLou jian nei ,2ge xian zhe guan lian SNPzai de xia jie gen ceng shu he zong tiao shu zhong jun bei jian ce dao 。ji yu xian zhe guan lian SNPwei dian gong wa jue dao 177ge hou shua ji yin ,ji zhong 135ge ju you gong neng zhu shi ,Zm00001d037368ke neng wei kong zhi de xia jie gen ceng shu he zong tiao shu de yi yin duo xiao hou shua ji yin 。hou shua ji yin gong neng de fu ji fen xi jie guo xian shi ,hou shua ji yin de gong neng zhu yao she ji zhi wu ti nei de dai xie diao jie 、ying ji fan ying 、yun shu huo xing 、cui hua huo xing 、jie ge dan bai ji xi bao cheng fen deng 。【jie lun 】yu mi zi jiao ji de gen ji jie gou zai bu tong nian dai jian he bu tong lei qun jian cun zai bu tong cheng du de cha yi ,cai yong quan ji yin zu guan lian fen xi ce lve wa jue kong zhi yu mi gen ji jie gou de xiang guan wei chuan wei dian ji hou shua ji yin ,gong jian ce dao 26ge xian zhe guan lian de SNPwei dian 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国农业科学的张小琼,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,发表于刊物中国农业科学2019年14期论文,是一篇关于玉米论文,节根论文,全基因组关联分析论文,候选基因论文,中国农业科学2019年14期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国农业科学2019年14期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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