| 棉花产量构成因素性状的全基因组关联分析 |
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| 引用本文： | 王娟,马晓梅,周小凤,王新,田琴,李成奇,董承光.棉花产量构成因素性状的全基因组关联分析[J].中国农业科学,2022,55(12):2265-2277. |
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| 作者姓名： | 王娟 马晓梅 周小凤 王新 田琴 李成奇 董承光 |
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| 作者单位： | 1新疆农垦科学院棉花研究所/农业农村部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室,新疆石河子 8320002运城学院生命科学系,山西运城 044000 |
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| 基金项目： | 兵团中青年科技创新领军人才计划(2019CB016);兵团科技攻关计划(2019AB021) |
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| 摘 要： | 【目的】 对铃重、衣分、单株铃数和籽指等棉花产量构成因素性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）,发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及候选基因,为棉花产量的分子育种提供理论依据。【方法】 以408份陆地棉品种（系）资源为材料,利用Cotton SNP 80K芯片,对6个环境的铃重、衣分、单株铃数和籽指4个产量构成因素性状进行基于混合线性模型（mixed linear model,MLM）的全基因组关联分析,检测与产量构成因素性状显著关联的位点、优异等位变异;进一步依据转录组数据的基因表达量,在显著关联的位点侧翼序列1 Mb区间挖掘可能的候选基因。【结果】 4个产量构成因素性状在不同环境下均表现出广泛的表型变异,其中,单株铃数变异系数最大为16.67%—22.66%,各性状的遗传率为48.4%—92.2%;除铃重与衣分间相关性不显著外,其他性状间均呈显著或极显著相关性;基于6个环境各性状表型数据的最佳线性无偏预测值（best linear unbiased prediction,BLUP）,GWAS共检测到分布于基因组的7个区间内23个与目标性状关联的SNP位点,其中,与铃重关联的位点5个,与衣分关联的位点1个,与单株铃数关联的位点9个,与籽指关联的位点8个,有3个位点（TM21094、TM21102和TM57382）同时与多个目标性状关联;鉴定到7个最优SNP位点的优异等位变异,分别为TM21099（TT）、TM57382（GG）、TM78920（CC）、TM53448（TT）、TM59015（AA）、TM43412（GG）和TM69770（AA）;利用转录组数据分析,在基因组的7个区间筛选到158个与产量形成可能的候选基因,GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现,候选基因功能类别多样并参与了多种代谢途径。【结论】 在陆地棉品种（系）群体中共鉴定到23个与产量构成因素性状关联的SNP位点,筛选到158个可能与产量性状相关的候选基因。
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| 关 键 词： | 陆地棉 产量构成因素 全基因组关联分析 候选基因 |
| 收稿时间： | 2022-01-17 |
Genome-Wide Association Study of Yield Component Traits in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.) |
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| WANG Juan,MA XiaoMei,ZHOU XiaoFeng,WANG Xin,TIAN Qin,LI ChengQi,DONG ChengGuang.Genome-Wide Association Study of Yield Component Traits in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)[J].Scientia Agricultura Sinica,2022,55(12):2265-2277. |
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| Authors: | WANG Juan MA XiaoMei ZHOU XiaoFeng WANG Xin TIAN Qin LI ChengQi DONG ChengGuang |
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| Affiliation: | 1Cotton Research Institute, Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science/Northwest Inland Region Key Laboratory of Cotton Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Shihezi 832000, Xinjiang2Life Science College, Yuncheng University, Yuncheng 044000, Shanxi |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Upland cotton yield components genome-wide association analysis candidate genes |
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