海南短日照条件下谷子穗部性状的全基因组关联分析

摘要/Abstract

摘要： 定位短日照条件下控制谷子穗部性状的QTL位点，筛选候选基因，为揭示短日照条件下谷子穗部性状形成的遗传机制奠定基础。2015年10月—2016年2月于海南省乐东县九所镇调查98份谷子材料的穗长、穗粗、穗码数、穗粒质量、千粒质量5个性状，同时对98份谷子材料进行重测序开发SNP标记，利用开发的SNP标记用STRUCTURE 软件对98份谷子材料进行群体结构分析，用VCFtools软件进行SNP标记间的连锁不平衡分析，最后用GAPIT软件进行SNP与性状间的关联分析。结果表明，对98份谷子材料进行重测序开发了4 482 208个高质量的SNP标记，群体结构分析将98份谷子材料划分为3个组，连锁不平衡（LD）分析发现谷子基因组LD衰退距离为47.5 kb，适合进行关联分析研究。全基因组关联分析检测到与穗长、穗粗、穗码数、穗粒质量、千粒质量关联的SNP位点数分别是27、95、18、22、28个，这些位点分布在大多数谷子染色体上；在关联位点候选区域内发现，与穗长、穗粗、穗码数、穗粒质量、千粒质量关联的候选基因数分别为24、33、18、18、22个，经在NR、GO、KEGG等数据库注释，每个性状筛选出4～9个主要候选基因，这些基因主要参与泛素-蛋白酶系统介导的蛋白质降解过程、防御反应、木质素合成、信号传导，少数参与脂肪酸合成以及氨基酸、锌离子运输等，其中位于6号染色体的泛素E3-蛋白连接酶基因XB〖STBX〗3〖STBZ〗和位于3号染色体的蛋白磷酸酶基因PP2C可能分别与谷子穗粒质量、千粒质量密切相关。

关键词: 谷子, 短日照, 穗部性状, 全基因组关联分析, 连锁不平衡

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