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《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20 卷, 第 4 篇
收稿日期: 2020年09月07日 接受日期: 2020年09月22日 发表日期: 2022年04月28日
玉米棒三叶(穗上叶, 穗叶及穗下叶)对玉米单产的形成起着至关重要的作用,为了深入剖析玉米各性状的遗传基础及挖掘相关性状的基因,本研究以 253 份玉米自交系为关联群体,利用分布于玉米全基因组上的 558 529 个单核苷酸多态性标记(SNPs)对玉米棒三叶的叶长、叶宽及叶面积进行全基因组关联分析。结果表明,通过对关联群体性状进行统计可知,不同性状变异系数在 17.00%~31.00%,变异丰富;且各性状的峰度和偏度都在 -1~1 之间,呈典型的数量性状遗传;方差分析也表明,各性状在基因型间都达到极显著差异;相关性分析及层次聚类分析发现,关联群体的各性状间均呈现显著或极显著(P<0.05 或 P<0.01)正相关关系,且各性状间共同影响着玉米干物质的积累。由主成分分析(principal component analysis, PCA)可知,在棒三叶叶长、叶宽及叶面积间可筛选出对总体方差累计贡献率达 89.436%的两个主成分,表明这两个主成可以代表棒三叶叶型性状的绝大多数信息。以 P臆3.99伊10-6 为显著阙值,利用 Q 模型对供试群体进行关联分析,在玉米叶长、叶宽及叶面积间共检测到 21 个显著的 SNP,其中 chr1.S_290933998和 chr3.S_181687591两个显著的 SNP 被共检测到。此外,在显著位点的 LD 范围内进行候选基因的搜索,结果显示在 18 个显著的位点内共搜索到 36 个基因,其中具有功能注释的基因 20 个,并对检测到的部分显著SNP 位点进行最佳候选基因的筛选。本研究可为今后玉米基因功能的验证、玉米的理想株型选育及其分子标记辅助选择育种提供理论基础。