甜玉米籽粒体积和粒重的全基因组关联分析

为挖掘控制甜玉米籽粒体积和粒重的相关基因,2017—2019年,以209份甜玉米自交系构成的关联群体为材料,测定干籽粒的体积和粒重,结合全基因组重测序(De novo sequencing)获得的980万个单核苷酸多态性(Single-nucleotide polymorphism,SNP)标记,采用GLM模型进行全基因组关联分析。结果表明,甜玉米籽粒体积变异范围为0.06~0.15 mL,变异倍数为2.5倍,单粒重变异范围为0.08~0.17 g,变异倍数为2.1倍,均符合正态分布。共检测到15个SNP位点与籽粒体积或粒重显著关联,分别解释籽粒体积55.7%和粒重52.1%的表型变异,其中4个位点和普通玉米报道的QTL重叠,其余11个是新鉴定的位点,通过基因注释发现大部分候选基因为转录因子等调控基因。此外,首次检测到Br2(矮化基因2)与籽粒体积、粒重两性状均显著关联,并且籽粒体积和粒重均随着该基因表达量的升高而增加。     

基于SNP标记揭示中国鲜食玉米品种的遗传多样性

中国已经成为全球鲜食玉米最主要生产和消费国家之一,解析我国鲜食玉米品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对品种鉴定和品种培育具有重要的指导意义。本研究利用Illumina Maize 6K芯片对全国范围内的385个鲜食玉米品种进行全基因组扫描,了解群体结构,划分种质类群,估算品种间的遗传距离,揭示其遗传多样性。结果表明,5067个SNP标记在385个鲜食玉米品种中基因多样性平均0.406,变幅为0.097～0.500;多态信息含量(polymorphism information content, PIC)平均0.319,变幅为0.092～0.375。通过PCA分析和群体遗传结构分析一致表明,本研究所收集的品种主要划分为3个类群,分别为糯玉米类群(糯玉米和甜糯玉米,共185个品种)、温带甜玉米类群(123个品种)和热带甜玉米类群(77个品种)。两两品种间的遗传距离在0.132～0.472之间,平均值为0.37。通过FST分析检测到不同类群间有160个区域受到强烈选择,其中包括4个玉米籽粒淀粉合成途径的关键基因(sh2、su1、su2和wx1),进一步利用分子标记验证了sh2和DGAT1-2两...