SNP标记全基因组关联分析馒头的主要品质性状

发布时间：2020-08-07 22:03

【摘要】：馒头是我国人民尤其是北方人民的传统主食,在膳食结构中一直占有重要的地位。目前,国内外已有许多关于馒头的研究,但这些研究多局限于馒头的原材料、加工工艺以及配料对馒头品质的影响,对馒头品质分子遗传机理方面的研究几乎是空白。近年来,随着生物统计技术的不断发展和基因组学在植物领域的成功应用,利用自然群体单核苷酸多态性(SNP)标记的全基因组关联分析(GWAS)挖掘作物数量性状基因已成为作物领域研究的热点,这为从分子角度研究影响馒头各品质性状的基因提供新的思路。本实验利用24 355个SNP标记对馒头的主要品质性状(比容、色泽以及质构)进行全基因组分析,旨在深入探究基因对馒头品质性状的影响,为结合分子育种技术培育有良好性状的小麦植株奠定基础。主要研究结果如下:1.对四个环境下小麦粉馒头主要品质的表型变异分析表明:各性状表型变异系数存在差异,内a~*、外a~*、硬度、黏着性、胶著性5个性状的遗传变异系数超过20%,比容、外L~*、外b~*、内L~*、内b~*、弹性和回复性7个性状的遗传变异系数位于10%-20%之间。以上性状遗传变异较为丰富,具有较大的改良潜力。2.运用TASSEL3.0软件分析GLM、GLM_Q和MLM_Q+K三种统计模型的显著关联位点数量与Q-Q plot图中每个SNP位点的P值的实际值和期望值的吻合程度,确定研究所用最优统计模型为MLM_Q+K模型。3.在四个环境下,利用24 355个分布于小麦染色体上的SNP位点对馒头主要品质性状进行性状/标记全基因组关联分析。显著水平下(P0.001)共得到631个性状/标记(Marker-trait association,MTA)关联位点。其中,极显著和相对稳定关联位点78个,贡献率10%的位点即主效位点84个,分布于小麦的21条染色体上,且染色体4A、2B、5B、7A、3B和6A分布位点数量约占位点总数的56%。4.本研究共得到40个SNP标记同时与两个及以上性状存在关联的多效性关联位点。位于染色体2D上的位点Kukri_c13329_800和染色体7A上的wsnp_Ex_c14654_22713386同时关联性状最多(4个)。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS213.2
【图文】：

正态分布,关联分析,馒头,全基因组

图 1 E3环境三种模型馒头内 a*、胶著性全基因组关联分析的 Manhattan 图和 Q-Q plot 图（a: GLM 模型; b: GLM_Q模型; c: MLM_Q+K模型, E1:2014,德州; E2: 2014, 泰安）Fig. 1Manhattan plot and Q-Q plot of GWAS for internal a*and gumminess using three Modes in two environmen(a: GLM model; b: GLM_Q model; c: MLM_Q+K model, E1:2014, Dezhou; E2: 2014, Tai,an)注：红色水平线代表全基因组关联分析的显著阈值（p<0.001）Note: Red horizontal line indicates the genome-wide significance threshold (p<0.001)头主要品质性状的表型变异和关联分析比容性状的表型变异和关联分析.1 比容性状的表型变异分析四个环境下，小麦粉馒头比容表型数据如表 2 所示。E4 环境下馒头比容性状的数最大（19.54%），E1 环境下变异系数最小（8.45%）；除个别环境外，各性度和峰度的绝对值大部分都小于 1，符合正态分布，表现为数量性状遗传，适合联分析。

全基因组,条染,位点

2D 769 17 53A 1154 32 33B 1628 50 53D 331 3 04A 1145 54 34B 882 23 14D 78 2 05A 1243 33 15B 2187 88 55D 240 3 16A 1463 47 16B 1786 30 16D 234 6 17A 1550 54 217B 1471 33 67D 230 8 3全基因组 24355 631 78

【参考文献】