基于杂交群体解析玉米籽粒大小相关性状及其配合力的分子遗传机制

作     者：李婷 王亚鹏 董远 郭瑞士 李冬梅 唐雅伶 张兴华 薛吉全 徐淑兔 LI Ting;WANG Ya-Peng;DONG Yuan;GUO Rui-Shi;LI Dong-Mei;TANG Ya-Ling;ZHANG Xing-Hua;XUE Ji-Quan;XU Shu-Tu

作者机构：西北农林科技大学农学院/农业农村部西北旱区玉米生物与遗传改良重点实验室陕西杨凌712100 陕西省玉米工程技术研究中心陕西杨凌712100 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2022年第48卷第10期

页      面：2451-2462页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项(玉米,CARS-02-77) 陕西省重点研发计划项目(2021ZDLNY01-06)资助。 

主　　题：玉米 杂交种 籽粒大小 配合力 全基因组关联分析 

摘      要：配合力是育种过程中评价自交系潜力、筛选优良杂交组合的重要指标。籽粒大小相关性状是产量的重要构成因子,解析籽粒大小相关性状及其配合力的遗传基础有助于高产玉米品种的培育。本研究以NCII遗传交配设计获得的246份玉米杂交组合为材料展开籽粒大小相关性状及其配合力的全基因组关联分析。研究表明,粒长、粒宽、粒厚3个性状的广义遗传力分别为76.20%、86.52%和81.14%,各性状与其配合力均呈显著正相关(0.58~0.82)。基于EMMAX(efficient mixed-model association expedited)算法检测到31、21、5个显著的SNP(single nucleotide polymorphism),它们分别与性状、GCA(general combining ability)和SCA(special combining ability)关联,其中10个SNP为性状与配合力共定位的。对共定位的SNP进行效应分析,发现3个为加性效应、4个为部分显性效应、1个为超显性效应。结合公共数据库中基因注释及籽粒发育相关转录组数据,在共定位、主效SNP位点附近共筛选到17个候选基因,包括被报道与玉米籽粒发育相关的shrunken1、emp6等。本研究结果有助于进一步解析玉米籽粒大小及其配合力的遗传机制,可为籽粒大小相关性状的遗传改良提供参考。