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

作　　者：乔丹[1,2] 白冰楠 葛群 刘小芳[2] 栾玉娟[2] 牛皓 龚举武 巩万奎[2] 闫浩亮[2] 李俊文 刘爱英[2] 石玉真[2] Elsamman Elameer[2] 陈全家 袁有禄[1,2,3] Qiao Dan;Bai Bingnan;Ge Qun;Liu Xiaofang;Luan Yujuan;Niu Hao;Gong Juwu;Gong Wankui;Yan Haoliang;Li Junwen;Liu Aiying;Shi Yuzhen;Elsamman Elameer;Chen Quanjia;Yuan Youlu

机构地区：[1]新疆农业大学/棉花教育部工程研究中心,乌鲁木齐830052 [2]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 [3]喀什大学现代农学院,新疆喀什844000

出　　处：《中国棉花》2024年第4期25-34,共10页China Cotton

基　　金：国家自然科学基金(32070560);中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2016-ICR);新疆维吾尔自治区自然科学基金(2021D01B114);新疆维吾尔自治区重大科技专项计划(2021A02001-3);新疆喀什地区科技计划(KS2023003);国家现代农业产业技术体系(CARS-15-02)。

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。

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 

分 类 号：S562[农业科学—作物学]