大麦籽粒大小的全基因组关联分析
发布时间：2020-06-03 05:51
【摘要】：大麦籽粒大小和千粒重既是大麦重要的产量因子,又是重要的品质性状。本研究选用了具有广泛遗传代表性的600份野生和400份栽培大麦材料,比较了栽培与野生大麦、皮大麦与裸大麦之间粒长、粒宽、粒厚和千粒重之间的相关性及差异性,并开展了全基因组关联分析(GWAS),主要结果如下:1、大麦籽粒大小各指标在不同基因型间差异显著,栽培大麦的平均千粒重(39.7g)显著高于野生大麦(35.9g)。皮大麦千粒重(41.9g)显著高于裸大麦(36.3g)。野生大麦的平均粒长(10.4mm)显著高于栽培大麦(8.9mm)。皮大麦平均粒长(9.7mm)显著高于裸大麦(7.6mm)。野生大麦粒宽(3.0mm)显著小于栽培大麦(3.4mm)。粒宽在皮、裸大麦间无显著差异,在年份间有显著差异。栽培大麦粒厚(2.5mm)显著大于野生大麦(1.9mm),且粒厚在皮、裸和年份间均有显著差异。2、大麦籽粒大小各指标相关性分析表明,粒宽与粒厚都与粒重呈极显著的强相关性(0.6～0.8),且粒宽与粒重的相关性略高于粒厚;2016年度粒长与粒宽和粒厚均呈极显著的负相关,2017年度的粒长与粒厚也呈极显著的负相关,表明这些指标存在一定的环境效应;而在所有分类方式中,大麦的粒宽与粒厚都呈极显著的强相关性(0.8～1.0)。主成分分析(PCA)结果显示,野生大麦和栽培大麦在二维坐标上能明显区分开,皮大麦和裸大麦也能相互区分。主成分1和主成分2总和达到91.2%,说明大麦籽粒粒形与千粒重的大小可能由主效基因组控制。筛选到的大麦籽粒大小特异的遗传材料也可为大麦育种提供原始材料或基因。3、在野生大麦中定位到47个QTL位点,在栽培大麦中定位到50个QTL位点,其中栽培与野生大麦重合位点一共有8个。定位位点与多种性状基因(花期、株高、葡聚糖、激素、棱型、淀粉合成、蛋白质合成)相关联,说明大麦籽粒大小及千粒重受多种基因调控,与多个性状相关联。淀粉合成与蛋白质合成基因对籽粒大小影响较大,定位到的栽培与野生大麦籽粒大小QTL位点与淀粉合成和蛋白质合成相关基因的关联性差异较为明显:野生大麦中与粒长和粒厚相关的QTL89靠近GBSSⅠ基因而栽培大麦中与粒宽、粒厚和千粒重相关的QTL10则靠近Starch synthase基因;野生大麦中未定位到靠近蛋白质合成相关基因的位点,但在栽培大麦中成功定位到靠近蛋白质合成相关基因HvNAM1的QTL38。与淀粉合成相关的GBSSⅠ基因和Starch synthase基因附近的QTL位点都与籽粒的粒厚相关,证明了淀粉积累对于籽粒粒厚的重要性。本研究利用具有广泛遗传代表性大麦种质开展粒形和千粒重的比较分析,进一步揭示了栽培与野生大麦间籽粒的粒形和千粒重差异与相关性。全基因组关联分析得到大量可能与粒形和千粒重等性状相关的QTL位点,对比现有报道和大麦基因组注释信息,获得了一些潜在的功能区域和候选基因,为后续大麦籽粒大小相关基因挖掘提供了重要的参考。
【图文】：
具体参见杨倩（２０１８）硕士学位论文。逡逑２．２实验方法逡逑２．２．１实验田间设计逡逑２０１６年１１月，将所有材料种植于紫金港实验农场，２０１７年１１月，种植于逡逑长兴浙江大学农业科学试验站。点播，，k涡兄种玻保爸辏芯啵玻担悖恚骋怀９嫣镥义霞涔芾怼ｅ义希玻玻擦Ｐ问莸幕袢″义鲜栈癯な屏己玫乃胱樱蚜：笞匀涣栏伞Ｊ褂猛蛏睿樱茫列椭肿幼远＜板义锨ЯＶ匾遣饬苛３ぁ⒘？砗颓ЯＶ兀看稳。罚埃浚福傲Ｖ肿悠狡炭胁饬浚邋义洗紊镅е馗矗褂玫缱邮杂伪昕ǔ卟饬苛：瘢糠莶牧涎∪。保噶＝胁饬俊ｅ义
本文编号：2694390
【图文】：
具体参见杨倩（２０１８）硕士学位论文。逡逑２．２实验方法逡逑２．２．１实验田间设计逡逑２０１６年１１月，将所有材料种植于紫金港实验农场，２０１７年１１月，种植于逡逑长兴浙江大学农业科学试验站。点播，，k涡兄种玻保爸辏芯啵玻担悖恚骋怀９嫣镥义霞涔芾怼ｅ义希玻玻擦Ｐ问莸幕袢″义鲜栈癯な屏己玫乃胱樱蚜：笞匀涣栏伞Ｊ褂猛蛏睿樱茫列椭肿幼远＜板义锨ЯＶ匾遣饬苛３ぁ⒘？砗颓ЯＶ兀看稳。罚埃浚福傲Ｖ肿悠狡炭胁饬浚邋义洗紊镅е馗矗褂玫缱邮杂伪昕ǔ卟饬苛：瘢糠莶牧涎∪。保噶＝胁饬俊ｅ义
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