玉米12个农艺性状的全基因组关联分析及玉米氮响应相关基因的鉴定

发布时间：2022-01-06 01:44

　　玉米作为粮食、饲料和经济兼用作物,是全球种植范围最广的作物之一,在保障世界粮食安全方面发挥着举足轻重的作用。玉米的一些主要农艺性状直接或者间接的影响着玉米的产量,因此对玉米一些主要农艺性状的研究对于玉米高产稳产具有很重要的现实意义。本研究以主要来自中国和美国的700份优良玉米自交系为研究材料,采用新一代测序技术获得覆盖玉米全基因组的高密度SNPs标记,对玉米基因组的核苷酸多态性（π）,亚群间群体分化（Fst）等参数进行计算,并对玉米12个农艺性状展开全基因组关联分析。此外,对郑58和昌7-2在不同氮水平下的穗上叶进行转录组测序,分析不同材料在不同氮水平下的差异表达基因。主要研究结果如下：1.采用新一代测序技术对关联群体重测序,共获得了～6600万的原始SNPs。将原始SNPs中缺失率大于0.8,杂合率大于0.1以及6个深度测序自交系（郑58,5003,8112,178,昌7-2和Mo17）中的杂合位点删除,共得到了～2000万的高质量SNPs。用这些SNPs计算该群体的π值为0.0062。按自交系来源可将群体划分为三个亚群,即中国自交系、US-Public自交系和Ex-PVP自交系。三... 

【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１?－个简单的虚拟基因型－表型?

易受环境影响，遗传构成复杂，研究难度较大。Ｄｕｖｉｃｋ等的研究指出，在过去的几十年里，美国??玉米产量的提高与种植密度的提高呈正比关系，在此期间玉米单株的产量潜力变化不大，但是耐??密植性却大大提高Ｗ?（图１－２）。穗行数也是影响玉米最终产量的主要性状。之前对玉米穗行数的??ＱＴＬ定位研究工作有很多，但是大都停留在定位水平，没有找到相关的候选基因ｆ＂’ｗ。２０口年??Ｂｏｍｍｅｒｔ等利用Ｂ７３ｘＭｏｌ７的民正群体经过４年的表型鉴定将控制玉米穗行数的主效ＱＴＬ定位??在４号染色体的￣３０２ｃＭ，该ＱＴＬ可解释表型变屏率的义４％，在此区间只有一个与顶端分生组织??有关的基因Ｅ９１，通过构建ＥＭＳ突变体库筛选等位突变体最终证实了该基因的功能ＫＷ。此外，对??其他产量因子的ＱＴＬ定位报道有很多，ＭａｉｚｅＧＯＢ＾的ＱＴＬ数据库??（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．?ｍａｉｚｅ如ｂ．?ｏｒｇ／ｑｔｌ．地Ｐ）中记录了大量相关ＱＴＬ的定位结果。但是，大部分的研??究仅限于定位，很少有相关基因的报道，距离应用到育种实践中还有很长的路要走。??８??

１ＳＳ９；００００?？?１５８９ＳＯＯＯＯ＇ｍ＞＾ＡＵＳ禮?ｘ〇〇〇〇〇〇?■?１５９０２００００?６??Ｃｈｒ．３??图３－９散粉期３号染色体ＺｍＷＡＳ基因附近局部曼哈顿图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－９Ｔｈｅ?ｒｅｇｉｏｎａｌ?Ｍａｎｈａｔｔａｎ?ｐｌｏｔ?ｉｎ?Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ?３?ｎｅａｒ?ｔｈｅ?ＺｍＭＡＤＳ?ｇｅｎｅ??左图为ＺＣＡＷ附近巧部运哈顿图，底部蓝色长方形方框为基树巧在区域，右图为ＳＮＰ间１－２大小标尺??此外，我们还观察了一些已知控制某些性状但是在巧们的结果中没有检测到的基巧附近??的这哈顿齒分布情况。Ｖ封；是控制玉米开花期的一段长约化ｂ的非编码序列，它作为一个顺??式调控原件调控下游与开花期相关的Ｚｗ化取２．７基巧从而影响玉米花期。虽然按照巧们的检??测巧准巧们没有检测到Ｖ饼，但是巧＂附近的ＳＮＰ的ｐ－ｖａｌｕｅ也在７左右，非常接近我们设置的??闽值，这可能是我们的群体不够大戍者是关联模與检测效率不够使得我們错乂了该位点。??３８??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3571465