大麦籽粒β-葡聚糖含量的全基因组关联分析

葡聚糖是大麦籽粒的一个重要品质性状,其含量高低影响大麦啤用、饲用和食用品质。虽然有关大麦β-葡聚糖合成的相关基因已有报道,但关于大麦籽粒β-葡聚糖积累的遗传调控机制仍不十分清楚。本研究以前期收集的全球119份大麦基因型为材料,种植在土壤与气候条件有一定差异的两试点,利用混合线性模型(MLM)和一般线性模型(GLM)对不同大麦材料籽粒β-葡聚糖含量进行GWAS分析。结果表明,大麦籽粒β-葡聚糖含量的基因型差异显著,其在2个环境下的广义遗传力为73.9%。利用MLM和GLM模型分别检测到8个和40个显著位点,合并2个模型重叠位点后共得到44个显著位点,其中HORVU5Hr1G022710基因在2个模型、2个地点均被鉴定到,故被认为是与β-葡聚糖含量显著相关的候选基因。2个模型中最佳等位基因数与β-葡聚糖含量均呈显著正相关。此外,基于基因注释,共鉴定到10个与糖合成、转运及分解相关的酶类基因,这些基因可能与籽粒中β-葡聚糖的合成、积累和分解紧密相关。本研究结果为阐明β-葡聚糖的遗传调控机制提供了新的视角,亦为大麦籽粒β-葡聚糖的遗传改良奠定了一定的理论基础。