玉米谷氨酰胺合成酶基因Gln1-3和Gln1-4的序列變異及其與產(chǎn)量相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、玉米是我國(guó)重要的糧、經(jīng)、飼三元作物。玉米產(chǎn)量是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，受諸多因素的影響。在玉米種質(zhì)資源中蘊(yùn)含著許多影響玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀基因的等位變異，鑒定出這些等位變異，并開(kāi)發(fā)與這些變異緊密相關(guān)的功能性標(biāo)記，從而通過(guò)分子標(biāo)記選擇的手段進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新和遺傳改良。Gln1-3和Gln1-4基因是玉米谷氨酰胺合成酶(GS)基因家族的重要成員，編碼穗部與莖稈同工酶，與籽粒產(chǎn)量和籽粒大小緊密相關(guān)。
　　本研究以87份變異豐富的的優(yōu)良玉米自交系為試

2、驗(yàn)群體，基于NimbleGen目標(biāo)序列捕獲平臺(tái)技術(shù)，對(duì)基因Gln1-3和Gln1-4進(jìn)行了目標(biāo)序列重測(cè)序，并分析目的基因在供試自交系中的核苷酸多態(tài)性和單倍型密度。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合三亞和青島的產(chǎn)量相關(guān)性狀的測(cè)定數(shù)據(jù)，采用候選基因關(guān)聯(lián)分析方法，篩選出與產(chǎn)量相關(guān)的優(yōu)異等位變異位點(diǎn)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、對(duì)87份玉米自交系中Gln1-3和Gln1-4基因序列進(jìn)行多態(tài)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn):基因Gln1-3共檢測(cè)到136個(gè)SNP和95個(gè)In

3、del，其中編碼區(qū)有7個(gè)SNP，基因Gln1-4共檢測(cè)到158個(gè)SNP和69個(gè)Indel，其中編碼區(qū)有20個(gè)SNP。盡管基因Gln1-3和Gln1-4編碼區(qū)的變異頻率遠(yuǎn)低于內(nèi)含子區(qū)段，但編碼區(qū)的SNP仍將兩個(gè)基因分別劃分為7個(gè)和19個(gè)單倍型。Gln1-3和Gln1-4基因的多態(tài)性位點(diǎn)之間處于高度的連鎖不平衡，其連鎖不平衡隨物理距離的增加而迅速衰減。
　　2、基于候選基因關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Gln1-3基因編碼區(qū)共檢測(cè)到3個(gè)多態(tài)性位

4、點(diǎn)與產(chǎn)量性狀顯著關(guān)聯(lián):SNP214(C/T)與粒厚顯著關(guān)聯(lián)，貢獻(xiàn)率6.81％;SNP_44（A/C）與穗重顯著關(guān)聯(lián)，貢獻(xiàn)率7.71％; SNP_849(C/A)與粒長(zhǎng)、粒重、穗重顯著關(guān)聯(lián)，對(duì)穗重的貢獻(xiàn)率最大為8.44％。Gln1-4基因編碼區(qū)在兩個(gè)環(huán)境中共檢測(cè)到8個(gè)與產(chǎn)量性狀顯著關(guān)聯(lián)的多態(tài)性位點(diǎn):其中與三亞表型數(shù)據(jù)共關(guān)聯(lián)到5個(gè)位點(diǎn)，分別與粒長(zhǎng)、粒寬、穗粗和禿頂長(zhǎng)顯著關(guān)聯(lián)，與青島表型數(shù)據(jù)共關(guān)聯(lián)到5個(gè)位點(diǎn)，分別與軸粗、穗粗、禿頂長(zhǎng)、粒長(zhǎng)、穗