玉米苗期耐盐性全基因组关联分析

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shizhongshan_2001
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玉米是全球最重要的粮食作物之一,盐胁迫是限制玉米生产的重要非生物逆境胁迫。玉米种质资源中拥有丰富的耐盐变异,通过挖掘耐盐种质中优异耐盐基因对研究玉米耐盐机制以及遗传改良有着重要作用。本研究主要以368份玉米自交系为研究材料,鉴定苗期耐盐性,通过全基因组关联分析的方法挖掘玉米耐盐性基因,并将玉米ZmCIPK基因家族作为候选基因进行耐盐性关联分析。主要研究结果如下:1、以耐盐水平(STL)、盐胁迫后与正常生长条件下苗期株高比率(SHR)、苗期鲜重比率(SFWR)、苗期干重比率(SDWR)为指标,对368份玉米自交系进行了苗期耐盐性鉴定,发现不同自交系系对盐的耐受性有明显的差异。进一步将四个指标都完整的269份自交系进行综合评价,共鉴定出DAN3130?150?CML298?SY3073?GEMS46等25份耐盐材料;B111、BY4839、CIMBL142、CML426、HZS等25份盐敏感材料。2、用全基因组关联分析方法对玉米苗期耐盐性进行分析,共检测到了145个与耐盐性相关的显著性位点,包含75个基因,分布在玉米基因组10条染色体。在这些显著性位点中,10号染色体检测到了最多的位点,6号染色体次之,9号染色体检测到的显著性位点最少。位于3号染色体的基因Gene14,其关联信号最强(p=5.12E-07),同时被SHR和SDWR两个指标检测到,在玉米数据库中该基因是一未知基因;位于4号染色体的基因Gene1检测到了最多的显著性位点,该基因编码一个C3HC4型锌指结构蛋白。3、通过对玉米ZmCIPK基因家族耐盐性关联分析发现,在MLM和GLM两个统计模型p<0.05水平下,共有14个ZmCIPK基因区域检测到了显著性位点:其中ZmCIPK29基因区域内检测到了最多的显著性位点,共有4个显著性位点。ZmCIPK4、ZmCIPK1和ZmCIPK12基因区域内分别检测到了3个显著性位点;在MLM模型p<0.01的水平下,共有3个ZmCIPK基因(ZmCIPK18、ZmCIPK24-1、ZmCIPK12)区域检测到了显著性位点。
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