甘蓝型油菜容重及其相关性状的全基因组关联分析

摘要

种子容重大小反映了作物光合产物在籽粒中的积累特性,是油菜千粒重重要的组成部分,筛选高容重种质资源,研究容重的遗传特性在油菜遗传育种中具有非常重要的作用.本文以不同遗传背景的187份甘蓝型油菜品种(系)构成的自然群体为研究对象,进行2年种子的容重及其相关性状(千粒重、体积)测定和资源评价,基于最优模型对各性状进行全基因组关联分析(genome-wide association analysis,GWAS)和候选基因预测.结果显示,187份材料在2年中容重及其关联性状在品种(系)间差异均达到显著水平(P<0.05),筛选出3个种子千粒重较大的高容重种质资源.全基因组关联分析共检测到24个与种子容重及其相关性状显著关联的SNP位点,可解释表型变异的8.21％～10.40％.通过单倍型分析确定关联SNP位点的Block区间,其所在的Block覆盖了12个与容重、粒重和体积有关的候选基因,主要编码转录因子(如WOX8、HAIKU1、AP2/ERF转录因子、Dof家族-Zinc finger超家族和BZR1转录因子)、酶类(如BKI1、KAT2、CEL1和UBP15)、DNA结合蛋白和激素响应蛋白(如ARF2和J3).本研究结果将为进一步解析油菜千粒重的遗传机制、培育高容重油菜品种及后续基因的功能研究提供理论依据.