杜宇茜 , 杨莎 , 祝丽英 , 赵永锋 , 黄亚群 , 陈景堂 , 郭晋杰^*

河北农业大学农学院, 国家玉米改良中心河北分中心, 河北省作物种质资源实验室, 保定, 071000
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2018 年, 第 16 卷, 第 16 篇   
收稿日期: 2018年01月04日    接受日期: 2018年01月24日    发表日期: 2019年01月10日

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玉米雄穗分枝数是产量的重要影响因子之一。为剖析高、低两种密度条件下雄穗分枝数的遗传基础，以 248 份优良玉米自交系构成的自然群体为研究材料，2014 年和 2015 年分别在高、低两种密度条件(105 000 株/公顷, 75 000 株/公顷)进行雄穗分枝数的表型鉴定。利用 R 软件中的‘lme4’程序包对雄穗分枝数的最优线性无偏估计值(BLUP)进行计算，结合分布于全基因组的 10 684 个单核苷酸多态性(SNPs)标记进行全基因组关联分析。结果表明，随着种植密度的增加，雄穗分枝数有减少的趋势，且两种密度条件下遗传力均较高。同时，两种密度条件下共检测到 26 个与其显著关联的 SNP 位点，分布于玉米 1 号、2 号、3 号、5 号、6 号、7 号、8 号、9 号、10 号染色体。其中，低密条件下检测到 12 个 SNP 位点，高密条件下检测到 14 个 SNP 位点，5 个 SNP 位点在两种密度条件下均被检测到，6 个 SNP 位点在高密条件下单个位点解释的表型变异大于10%。除此之外，并确定了 4 个候选基因，编码产物分别为含 CHASE 结构域的组氨酸激酶(Histidine kinase)蛋白，富含亮氨酸重复序列(leucine rich repeat, LRR)的蛋白，含有 ZF-HD 结构域的蛋白和磷酸果糖激酶。采用全基因组关联分析，挖掘在两种密度条件下均检测到的与雄穗分枝数显著相关的一致性可靠标记位点以及在高密条件下特异表达且单个位点解释的表型变异均大于 10%的 SNP 位点，并鉴定相关候选基因，为不同密度条件玉米雄穗性状相关基因的克隆提供关键的理论依据。
 

玉米；雄穗分枝数；种植密度；全基因组关联分析；候选基因