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玉米杂交种穗部性状的全基因组关联分析被引量：3: 2022年; 【目的】玉米穗部性状是产量的重要构成因子,利用全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)方法解析玉米杂交种穗部性状的遗传基础、挖掘与穗部性状相关的位点,为功能基因克隆和高产玉米品种培育提供参考。【方法】选用115份来源于陕A群和陕B群的优良玉米自交系和4份国内骨干作为亲本,以基于NCⅡ遗传交配设计获得的442份玉米杂交种为材料构建关联群体,调查2个环境中群体材料的穗长、穗粗、穗行数等8个穗部性状;利用tGBS技术检测亲本基因型,推测出F1杂交种的19461个高质量SNP,结合杂交种表型和基因型开展基于加性、显性及上位性模型的穗部性状的全基因组关联分析,并利用公共数据库中玉米穗发育相关组织的转录组数据和基因的注释信息预测候选基因。【结果】表型数据分析结果显示,试验群体的8个穗部性状均符合正态分布,表型变异为3.78%—45.25%。方差分析表明,8个穗部性状的环境效应和基因型效应均呈现极显著水平(P<0.001),广义遗传力为54.15%—68.89%。同时玉米杂交种穗部性状间呈现显著正相关或显著负相关。利用加性和显性模型分别检测到16个和3个显著SNP,上位性模型检测到79个上位性位点。3种模型检测的显著位点累积解释各性状38.21%—60.69%的表型变异,其中,加性模型检测到的显著SNP累积解释的表型变异为0.00—41.26%,上位性模型检测到的位点累积解释的表型变异为15.18%—45.36%。基于加性和显性模型检测的显著SNP的效应分析发现多数位点呈现加性和部分显性效应,仅2个为超显性。进一步分析发现,7个单SNP和5个上位性位点能够解释5%以上的表型变异。根据SNP的位置以及基因的表达信息预测了17个候选基因。【结论】玉米杂交种穗部性状主要受加性、上位性效应影响,显性效应影响较小;加性和显性模型检测的SNP主要表现为加性和部; 李婷董远张君冯志前王亚鹏郝引川张兴华薛吉全徐淑兔; 关键词：玉米杂交种穗部性状全基因组关联分析候选基因

基于F_(1)群体的玉米株高与穗位高的全基因组关联分析: 2023年; 株高、穗位高是影响玉米耐密性的重要株型性状,明确玉米株高、穗位高的遗传基础有利于株型改良。基于NCⅡ遗传交配设计,以陕A群和陕B群选育的85个自交系组配的246份F1群体为材料,进行株型表型评价,同时结合55 951个高质量SNPs标记,对株高、穗位高以及穗位系数进行全基因组关联分析。结果表明:株高、穗位高、穗位系数的遗传力分别为77.68%、77.04%、73.78%,且三者之间存在显著正相关。同时,通过全基因组关联分析检测到7、5、4个SNP与株高、穗位高和穗位系数显著相关,解释1.47%~25.27%表型变异。通过候选基因功能注释,共筛选到10个候选基因,涉及植物的生长发育、生物合成、响应非生物胁迫等过程,针对3个共定位区间和热点区间锚定 plt1、 atp2、 ZC3H46、 emp21等为候选基因。可见,通过株型表型鉴定及相关基因的挖掘,可为陕A群和陕B群两个玉米群体的株型改良提供理论基础。; 梁航宇叶凡董远李婷段迎新刘斌斌李周帅徐淑兔徐淑兔薛吉全; 关键词：玉米杂交种株高穗位高全基因组关联分析

基于杂交种群体的玉米产量及其配合力的全基因组关联分析被引量：6: 2022年; 【目的】通过分析陕A群和陕B群选育自交系组配的杂交种产量,评估自交系的配合力,并开展以产量和配合力为目标性状的全基因组关联分析,挖掘产量及其配合力的关联位点,为陕A群和陕B群选育玉米自交系的改良及育种中的应用提供依据。【方法】基于NCⅡ遗传设计,以陕A群和陕B群选育的85份优良玉米自交系为亲本,构建包含246份F1的杂交种群体,在3个环境下进行产量测试,并评估产量的一般配合力和特殊配合力;利用6H90K芯片进行亲本基因型检测,获得63 879个高质量SNP标记,并进行群体遗传特征分析,在杂交种群体推测出高质量SNP标记55 951个,采用加性模型和非加性模型对杂交种产量、一般配合力和特殊配合力开展了全基因组关联分析,并基于B73参考基因组对显著关联SNPs内的基因进行挖掘和功能注释。【结果】3个环境下的产量表现符合正态分布且变异广泛,产量广义遗传力为59.04%,环境效应显著;杂交种产量、一般配合力和特殊配合力三者之间均达到极显著相关性,杂交种产量与特殊配合力的相关性(r=0.95)大于与一般配合力的相关性(r=0.62);陕A群与陕B群遗传特征具有一定差异,陕A群具有较高的一般配合力。全基因组关联分析分别检测到7、5和9个SNP与杂交种产量、一般配合力和特殊配合力显著相关(-log10(P)>3.86),其中4个SNP为杂交种产量和特殊配合力共定位,最终锚定了17个关联SNP。对不同性状关联位点的优势等位基因型分析发现,4个GCA关联SNP受加性效应控制,F1产量BLUE关联位点可分为4种表现形式,以显性效应为主,其杂合基因型为最优等位基因型或次优等位基因型。通过功能注释发现,候选基因在玉米生长发育和籽粒建成中特异表达,例如GRMZM2G165828、GRMZM2G057557均与玉米籽粒发育相关。【结论】一般配合力和特殊配合力共同影响杂交种的产量,特殊配合力效应影�; 李周帅董远李婷冯志前段迎新杨明羡徐淑兔张兴华薛吉全; 关键词：玉米杂交种一般配合力特殊配合力全基因组关联分析

不同来源玉米自交系及杂交组合杂交当代子粒性状的差异分析被引量：4: 2016年; 玉米杂种优势的研究对于提高玉米产量和品质有重要意义。对2013年海南三亚种植收获的89份温带自交系、59份热带/亚热带自交系和由这148份自交系随机组配的179份杂交组合进行当代子粒性状的测定。分析了温带玉米与热带/亚热带玉米自交系子粒性状的多样性与差异性,同时依据亲本来源的不同,探索了不同组合的杂交当代子粒性状的差异性。结果表明:温带来源的玉米自交系粒长和百粒重比热带/亚热带材料的粒长和百粒重显著偏长偏重;不同来源的自交系组配的杂交当代F1,母本来源于温带的杂交当代F1粒长显著长于母本来源于热带/亚热带材料;杂种优势分析结果说明,杂交当代F1在粒厚和百粒重性状上表现的相对高亲和相对中亲优势强于粒长和粒宽。; 李亚楠Aye Nyein Chan冯禹然董远师亚琴王博新徐淑兔薛吉全; 关键词：玉米子粒性状

玉米出籽率相关性状的QTL初定位分析: 2022年; 为探究玉米出籽率、单穗质量和单穗粒质量性状的QTL,以优良自交系KA105与KB020构建的201个重组自交系(RILs)群体为材料,通过榆林和汉中两地2个重复的田间试验,利用完备区间作图法对玉米出籽率、单穗质量和单穗粒质量性状进行QTL分析。结果表明,3个性状共检测到10个QTL位点,其中出籽率定位到5个QTL,单穗质量定位到2个QTL,单穗粒质量定位到3个QTL,分别位于1、2、5、6、9和10号染色体上,单个QTL可解释5.92%~13.50%的表型变异。位于1号和6号染色体上的QTL在3个性状中均能检测到,可能是一因多效基因,其中位于6号染色体的QTL在3个性状中均能解释大于10.00%的表型变异,因此下一步研究可重点关注该区域。; 章爽张秀英刘斌斌董远李婷李勤薛吉全徐淑兔张兴华; 关键词：玉米 QTL 出籽率

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被引量：5: 2022年; 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。; 李婷王亚鹏董远郭瑞士李冬梅唐雅伶张兴华张兴华徐淑兔; 关键词：玉米籽粒大小配合力全基因组关联分析

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董远

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