玉米株型相关性状的连锁和关联分析

发布时间：2020-07-15 22:55

【摘要】：目前玉米生产亟待解决的问题是培育玉米植株自身抗倒能力强、适合于机械化收获的品种。株型相关性状直接影响玉米的耐密、抗倒性能。因此,开展玉米株型相关性状的遗传研究,具有重要现实意义。本研究以玉米自交系X178和NX531为遗传背景构建的重组自交系((recombinant inbred lines,RIL)和具有丰富遗传基础的微核心种质为试验材料,利用高密度的SNP标记分别对保定和辛集两个试验点的株型相关性状进行连锁和全基因组关联分析,主要研究结果如下:1、两个试验点连锁分析定位到93个株高、穗位高、叶夹角等17个株型相关性状QTL,这些QTL不均匀的分布在玉米的十条染色体上。单个QTL的表型贡献率为0.60%~28.72%,遗传图距为0.83~64.30cM;其中,有45个QTL的表型贡献率大于10%,有10个QTL的遗传图距小于5cM。3号染色体上的qEHX3和qEHB3定位区间存在重叠,两个QTLs峰值物理位置相距2.99Mb;1号染色体上的qLNAEB1-2和qLNAEX1定位区间存在部分重叠,其峰值物理位置相距3.14Mb。两个试验点发现10个区间含有控制不同性状的QTL,并且同一区间QTL的最高峰共位点。2、利用最适Q模型,在P1.2×10~(-5)水平下,保定、辛集两个试验点株型相关性状全基因组关联分析检测到49个显著关联的SNP标记,这些位点分布在玉米十条染色体上,可解释1.36%~70.10%的表型变异,其中有38个位点的表型贡献率大于10%。利用最优线性无偏预测值(best linear unbiased prediction,BLUP)进行关联分析,检测到24个显著关联的SNP标记,分布在1、2、3、4、5、6、8、10号染色体上。用保定、辛集表型观察值以及BLUP预测值进行关联分析,均发现标记chr3_194055187与叶宽显著关联。对检测到的63个位点进行基因挖掘,发现61个候选基因,其中33个基因有功能注释。3、通过连锁分析和关联分析定位结果的整合,发现有6个共同的位点。对这些QTL位点进行候选基因分析,发现标记chr1_203170877对应的基因GRMZM2G129513编码苹果酸脱氢酶;chr10_6532856对应的基因GRMZM2G180596编码类HVA22蛋白;chr10_147449300对应的基因GRMZM2G038384编码reticulon。综上,利用高密度的bin-map连锁图谱的定位分析及SNP标记的关联分析共同解析株型性状遗传位点的结果可靠性强、检测到QTL置信区间小,能有效的挖掘目标性状的候选基因。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S513
【图文】：

技术路线图

相关性状,玉米自交系,关联分析,附图

51附图 1 玉米自交系株型相关性状的 GLM 模型全基因关联分析 QQ 图Supplementary Fig.1 Quantile-quantile (QQ) maps of genome-wide association stydies for plant architecture related traitsusing GLM model in maize lines

相关性状,玉米自交系,关联分析,附图

52附图 1 玉米自交系株型相关性状的 GLM 模型全基因关联分析 QQ 图Supplementary Fig.1 Quantile-quantile (QQ) maps of genome-wide association stydies for plant architecture related traitsusing GLM model in maize lines

【参考文献】