普通小麦根系建成相关性状的全基因组关联分析

发布时间：2021-09-25 16:54

　　根系建成（RSA,Root system architecture）决定根系系统的构成,在作物生长发育过程中起着不可替代的作用。解析小麦根系建成遗传机制、选育具有较好根系建成的品种对于小麦高产、抗逆育种具有十分重要的意义。全基因组关联分析（GWAS）是解析小麦复杂数量遗传性状遗传机制的有效方法。本研究基于全基因组关联分析方法,发掘根系建成相关性状关联位点,以期为小麦根系建成分子育种提供参考。对160份来自于河南和山东等地的小麦品种根系建成相关性状（总根长、总根表面积、总根体积、平均根直径和根尖数）进行统计评价,并结合660K SNP芯片数据进行全基因组关联分析。检测到23个关联位点,分布于1A、2A、2B、3B、4A、5A、5B、5D、6A、6B和7B染色体上,解释7.2%～12.8%的表型变异。其中,11个位点与已报道的位点一致,其他12个位点为新的位点。本研究对于解析根系建成遗传机制,选育高产、抗逆小麦品种具有重要意义。 

【文章来源】：植物遗传资源学报. 2020,21(04)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

160份小麦品种（系）根系建成相关性状表型分布

过滤掉MAF<5%且缺失率>10%的SNP标记后，剩余223,168个标记用于进一步分析。标记覆盖所有染色体区段，平均密度为0.097 Mb/标记（图2）。A、B和D基因组分别包含93,664、108,936和20,568个标记。B基因组密度最高（0.048 Mb/标记），其次为A基因组（0.052 Mb/标记），D基因组标记密度最低（0.193 Mb/标记）（表2）。2.3 根系建成相关性状GWAS分析

主成分分析表明，160份品种（系）可分为3个亚群（图3）。其中，前3个主成分分别可解释表型变异的35.4%、8.6%和3.2%。为减少假阳性结果的出现，本研究采用结合主成分分析和亲缘关系的混合线性模型（Tassel v5.0）。共计检测到23个与根系建成相关性状显著关联的遗传位点（表3、http：//doi.org/10.13430/j.cnki.jpgr.20191126002，附表2）。其中，位于1A(2，即包含两个位点，下文同）、3B和5B染色体上的4个位点与总根尖数相关，分别解释9.7%～12.8%的表型变异；2个位点与平均根直径相关，均位于3B(2）染色体上，解释10.5%～11.1%的表型变异；8个位点与总根长显著关联，分布于2A、3B、4A、5D、6A、6B和7B染色体上，分别解释9.1%～11.5%的表型变异；2个与总根表面积相关的位点，分布于2B和5B染色体上，分别解释8.9%～11.0%的表型变异；7个与总根体积关联的位点，分布于2A、3B(2）、5A、5B、6A和6B染色体上，分别解释7.2%～10.3%的表型变异（表3、图4）。B基因组检测到的根系建成关联位点最多，其次是A基因组，仅有1个位点在D基因组中检测到。


本文编号：3410098