大麦(青稞)籽粒性状全基因组关联分析

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mackolxsbou
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大麦是继水稻、小麦和玉米之后的第四大粮食作物,具有悠久的栽培历史,可作饲料、食粮、啤酒工业原料及医药工业原料,是我国青藏地区地区的主要口粮之一。我国大麦主要依赖进口,近年来大麦的供需矛盾日益加剧,因此促进大麦生产,提高大麦的产量与品质已成为当务之急。籽粒性状是大麦产量的重要构成因素,也是重要的品质性状。本研究选用来自全国各地的192份大麦(青稞)组成的自然群体为材料,对其千粒重、粒长、粒宽和长宽比进行了田间表型鉴定,对该关联群体进行了简化基因组测序,分析了该关联群体的SNP基因型,结合表型与基因型数据,对不同环境下大麦(青稞)籽粒性状进行了全基因组关联分析。获得的主要结果如下:1.大麦(青稞)籽粒性状在不同基因型之间差异显著,且跨度大。各性状的变异系数较高,表明关联分析群体在每个性状中都存在丰富的表型多样性。但对不同来源地的材料进行方差分析发现,大麦籽粒千粒重、粒长、粒宽和长宽比都没有显著差异,说明这些籽粒性状受地区的因素较小,而主要受基因型影响。2.大麦(青稞)籽粒性状之间相关性:对不同环境下的籽粒性状分析发现千粒重、粒长和粒宽三者两两之间都为极显著相关性,粒长与长宽比为正相关。粒宽与长宽比、千粒重与长宽比都呈现极显著负相关。通过PCA分析发现不同来源地的青稞材料无法明显分开,但对不同材料间进行分析发现,材料间具有明显差异,且通过聚类分析可分三类。说明这些籽粒性状受到环境影响较小,且根据相关性分析粒宽与千粒重相关性最高。其中性状极端的品种可作为遗传育种研究的原始材料。3.本实验共定位到4个多年多点的QTL位点(QTL3、QTL4、QTL11、QTL21),20个单位点与两个性状相关联,上述位点都可作为进一步研究的候选位点。定位位点与参与多个生物学过程的基因(脂质代谢,葡聚糖,转录因子,激素)相关联,推测青稞籽粒大小及千粒重受多种基因调控,与多个性状相关联。本研究利用具有遗传代表性的大麦(青稞)种质进行籽粒性状的比较分析,揭示了不同环境下和不同品种大麦(青稞)籽粒性状的差异相关性。全基因组关联分析得到的相关QTL位点,对比现有报道和大麦基因注释信息,获得了一些潜在功能区域和候选基因,为大麦相关基因挖掘提供了参考。
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