文献类型： 中文期刊

作者： 王娟 ¹ ; 马晓梅 ¹ ; 周小凤 ¹ ; 王新 ¹ ; 田琴 ¹ ; 李成奇 ² ; 董承光 ¹ ;

作者机构： 1.新疆农垦科学院棉花研究所/农业农村部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室

2.运城学院生命科学系

关键词： 陆地棉;产量构成因素;全基因组关联分析;候选基因

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2022 年 012 期

页码： 2265-2277

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】对铃重、衣分、单株铃数和籽指等棉花产量构成因素性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS），发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及候选基因，为棉花产量的分子育种提供理论依据。【方法】以408份陆地棉品种（系）资源为材料，利用Cotton SNP 80K芯片，对6个环境的铃重、衣分、单株铃数和籽指4个产量构成因素性状进行基于混合线性模型（mixed linear model,MLM）的全基因组关联分析，检测与产量构成因素性状显著关联的位点、优异等位变异；进一步依据转录组数据的基因表达量，在显著关联的位点侧翼序列1 Mb区间挖掘可能的候选基因。【结果】4个产量构成因素性状在不同环境下均表现出广泛的表型变异，其中，单株铃数变异系数最大为16.67%—22.66%，各性状的遗传率为48.4%—92.2%；除铃重与衣分间相关性不显著外，其他性状间均呈显著或极显著相关性；基于6个环境各性状表型数据的最佳线性无偏预测值（best linear unbiased prediction,BLUP）,GWAS共检测到分布于基因组的7个区间内23个与目标性状关联的SNP位点，其中，与铃重关联的位点5个，与衣分关联的位点1个，与单株铃数关联的位点9个，与籽指关联的位点8个，有3个位点（TM21094、TM21102和TM57382）同时与多个目标性状关联；鉴定到7个最优SNP位点的优异等位变异，分别为TM21099（TT）、TM57382（GG）、TM78920（CC）、TM53448（TT）、TM59015（AA）、TM43412（GG）和TM69770（AA）；利用转录组数据分析，在基因组的7个区间筛选到158个与产量形成可能的候选基因，GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现，候选基因功能类别多样并参与了多种代谢途径。【结论】在陆地棉品种（系）群体中共鉴定到23个与产量构成因素性状关联的SNP位点，筛选到158个可能与产量性状相关的候选基因。