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Genome-wide association studies reveal QTL hotspots for grain brightness and black point traits in barley

The Crop Journal 2021年第1期9卷 154-167页

作者： Yong Jia Sharon Westcott Tianhua He lee anne mcfawn Tefera Angessa Camila Hill Cong Tan Xiaoqi Zhang Gaofeng Zhou Chengdao Li Western Barley Genetics Alliance MurdochWA 6150Australia State Agricultural Biotechnology Centre(SABC) Murdoch UniversityMurdochWA 6150Australia Department of Primary Industries and Regional Development South PerthWA 6151Australia China National GeneBank Shenzhen 518120GuangdongChina

Grain kernel discoloration(KD)in cereal crops leads to down-grading grain quality and substantial economic losses *** KD tolerant varieties requires a clear understanding of the genetic basis underlying this ***,we generated a high-density single nucleotide polymorphisms(SNPs)map for a diverse barley germplasm and collected trait data from two independent field trials for five KD related traits:grain brightness(TL),redness(Ta),yellowness(Tb),black point impact(Tbpi),and total black point in percentage(Tbpt).Although grain brightness and black point is genetically correlated,the grain brightness traits(TL,Ta,and Tb)have significantly higher heritability than that of the black point traits(Tbpt and Tbpi),suggesting black point traits may be more susceptible to environmental *** genome-wide association studies(GWAS),we identified a total of 37 quantitative trait loci(QTL),including two major QTL hotspots on chromosomes 4H and 7H,*** two QTL hotspots are associated with all five KD *** genetic linkage and gene transcription analyses identified candidate genes for the grain KD,including several genes in the flavonoid pathway and plant *** study provides valuable insights into the genetic basis for the grain KD in barley and would greatly facilitate future breeding programs for improving grain KD resistance.

关键词： Barley Black point Grain brightness GWAS Kernel discoloration SNP markers

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