基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构

摘要

玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量.本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合均匀分布于玉米基因组的73,006个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析.基于FarmCPU算法,在玉米的10条染色体上检测到47个与籽粒大小相关性状关联的SNP.结合B73玉米自交系籽粒发育的动态时空转录数据,在显著SNP标记的连锁不平衡区域内,共检测到58个与籽粒大小相关的候选基因,其编码的蛋白与多种蛋白存在互作关系,参与并调控多个与籽粒发育密切相关的生物学过程.本研究为解析玉米籽粒发育的分子调控机制,改良籽粒大小和提高作物产量提供了新的参考.