棉籽大小数量性状核苷酸定位及候选基因初步筛选

Quantitative trait nucleotides mapping of cottonseed size-related traits and preliminary screening of candidate genes

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中文摘要：棉籽是陆地棉(Gossypium hirsutum L.)生物产量的重要决定因素之一,棉籽大小影响种子的生长发育,最终影响籽棉产量.为发掘控制棉籽大小的遗传位点和候选基因,以中国农业科学院棉花研究所培育的陆地棉ZR014121 和EZ60为亲本构建了 200 个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)的群体,在 2 年 2 个地点(河南省安阳县、河北省威县)对棉籽粒长、粒宽、籽粒面积、籽粒周长、籽粒圆度和籽指这 6 个棉籽大小相关性状进行表型鉴定,结合液相芯片基因分型RIL 群体得到的高质量单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)数据进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),挖掘控制相关性状的数量性状核苷酸(quantitative trait nucleotide,QTN)位点并筛选候选基因.结果发现:在 4 个环境下,6 个棉籽大小性状的表型数据均符合正态分布,除籽粒圆度外,其他性状均呈显著正相关,且在RIL 群体中存在丰富的表型变异,变异系数范围为 3.46%～10.82%.GWAS 共检测到 47 个与 6 个棉籽性状关联的SNP 位点,分布于 21 条染色体上,其中有 8 个SNP 位点在 2 个或 2 个以上环境中能被稳定检测.通过分析置信区间内基因的功能和转录组表达数据,初步推测Gh_D05G1018和Gh_A10G1731为控制棉籽生长发育的候选基因.这些研究结果为棉籽大小相关性状的遗传改良奠定基础.

作者：

乔丹、白冰楠、葛群、刘小芳、栾玉娟、牛皓、龚举武、巩万奎、闫浩亮、李俊文、刘爱英、石玉真、Elsamman Elameer、陈全家、袁有禄

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作者单位：

新疆农业大学/棉花教育部工程研究中心,乌鲁木齐 830052

中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用国家重点实验室,河南安阳 455000

喀什大学现代农学院,新疆喀什 844000

关键词：

陆地棉棉籽大小全基因组关联分析重组自交系群体单核苷酸多态性数量性状核苷酸候选基因

基金：

国家自然科学基金中国农科院科技创新工程项目新疆维吾尔自治区自然科学基金新疆维吾尔自治区科技重大专项新疆喀什地区科技计划现代农业产业技术体系建设项目

项目编号：

32070560CAAS-ASTIP-2016-ICR2021D01B1142021A02001-3KS2023003CARS-15-02

出版年：

2024

中国棉花

中国农业科学院棉花研究所

中国棉花

CSTPCD

影响因子：0.768

ISSN：1000-632X

年,卷(期)：2024.51(4)

参考文献量37