芥菜型油菜苗期氮效率相关性状全基因组关联分析

摘要：

[目的]通过对芥菜型油菜苗期氮效率相关性状进行全基因组关联分析,挖掘与油菜氮效率相关性状显著关联的SNP位点,预测相关候选基因,为揭示油菜氮高效分子机制和创制氮高效种质提供理论依据.[方法]以153 份芥菜型油菜品系作为关联群体,设置低氮和正常氮2 个处理,每个处理设置3 个重复,并在2 年(2021 和2022 年)进行2 次完全重复的营养液培养试验.计算植株根冠比和地上部氮含量的相对值(低氮/正常氮),以此作为氮效率相关性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),挖掘氮效率相关候选基因.[结果]芥菜型油菜氮效率相关性状表现出丰富的变异,变异幅度为0.21-2.44,变异系数为22.92％—26.19％.全基因组关联分析检测到45 个显著关联的SNP位点,其中,第一次根冠比相对值(relative root-shoot ratio 1,RRSR1)和第二次根冠比相对值(relative root-shoot ratio 2,RRSR2)共同关联到的显著SNP 位点有16 个,这些位点可解释的表型变异率为10.69％—15.39％.第一次地上部相对氮含量(relative shoot nitrogen concentration 1,RSNC1)和第二次地上部相对氮含量(relative shoot nitrogen concentration 2,RSNC2)共同关联到的显著SNP位点共有29 个,可解释的表型变异率为13.22％—23.96％.在显著SNP位点上下游200 kb范围内共筛选出15个与氮效率相关候选基因,包括5个与硝酸盐转运相关的基因(BjuNPF5.8、BjuNRT2.7、BjuNPF2.3、BjuCLCb和BjuNRT1.3)、3 个与氮代谢相关的基因(BjuASN3、BjuGLU2和BjuADCS)、4 个与生长发育相关的基因(BjuC0BL8、BjuPYL6、BjuSAUR72和BjuUP3)和3 个与逆境响应相关的基因(BjuNTP7、Bju JUB1和BjuPYL6).[结论]共检测到45 个与氮效率相关性状显著关联的SNP位点,筛选出15 个可能与芥菜型油菜氮效率相关的候选基因.

关键词：芥菜型油菜、氮效率相关性状、全基因组关联分析、候选基因

所属期刊栏目：56

分类号：S;S511.03;Q945.78

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省科技创新领军人才项目;湖南省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：3946-3959