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、玉米是我國重要的糧、經(jīng)、飼三元作物。玉米產(chǎn)量是一個復(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，并開發(fā)與這些變異緊密相關(guān)的功能性標(biāo)記，從而通過分子標(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、驗群體，基于NimbleGen目標(biāo)序列捕獲平臺技術(shù)，對基因Gln1-3和Gln1-4進(jìn)行了目標(biāo)序列重測序，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。主要研究結(jié)果如下:
　　1、對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共檢測到136個SNP和95個In

3、del，其中編碼區(qū)有7個SNP，基因Gln1-4共檢測到158個SNP和69個Indel，其中編碼區(qū)有20個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仍將兩個基因分別劃分為7個和19個單倍型。Gln1-3和Gln1-4基因的多態(tài)性位點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)共檢測到3個多態(tài)性位

4、點與產(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、粒重、穗重顯著關(guān)聯(lián)，對穗重的貢獻(xiàn)率最大為8.44％。Gln1-4基因編碼區(qū)在兩個環(huán)境中共檢測到8個與產(chǎn)量性狀顯著關(guān)聯(lián)的多態(tài)性位點:其中與三亞表型數(shù)據(jù)共關(guān)聯(lián)到5個位點，分別與粒長、粒寬、穗粗和禿頂長顯著關(guān)聯(lián)，與青島表型數(shù)據(jù)共關(guān)聯(lián)到5個位點，分別與軸粗、穗粗、禿頂長、粒長、穗