棉籽大小数量性状核苷酸定位及候选基因初步筛选

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作   者：

乔丹;  白冰楠;  葛群;  刘小芳;  栾玉娟;  牛皓;  龚举武;  巩万奎;  闫浩亮;  李俊文;  刘爱英;  石玉真;  Elsamman Elameer;  陈全家;  袁有禄; 

作者机构：

新疆农业大学/棉花教育部工程研究中心;  中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用国家重点实验室; 

关键词：

陆地棉;  数量性状核苷酸;  重组自交系群体;  单核苷酸多态性;  候选基因;  全基因组关联分析;  棉籽大小; 

期刊名称：

中国棉花

i s s n：

1000-632X

年卷期：

2024 年 004 期

页   码：

25-34

摘   要：

棉籽是陆地棉（Gossypium hirsutum L.）生物产量的重要决定因素之一，棉籽大小影响种子的生长发育，最终影响籽棉产量。为发掘控制棉籽大小的遗传位点和候选基因，以中国农业科学院棉花研究所培育的陆地棉ZR014121和EZ60为亲本构建了200个重组自交系（recombinant inbred line, RIL）的群体，在2年2个地点（河南省安阳县、河北省威县）对棉籽粒长、粒宽、籽粒面积、籽粒周长、籽粒圆度和籽指这6个棉籽大小相关性状进行表型鉴定，结合液相芯片基因分型RIL群体得到的高质量单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）数据进行全基因组关联分析（genome-wide association study, GWAS），挖掘控制相关性状的数量性状核苷酸（quantitative trait nucleotide, QTN）位点并筛选候选基因。结果发现：在4个环境下，6个棉籽大小性状的表型数据均符合正态分布，除籽粒圆度外，其他性状均呈显著正相关，且在RIL群体中存在丰富的表型变异，变异系数范围为3.46%～10.82%。GWAS共检测到47个与6个棉籽性状关联的SNP位点，分布于21条染色体上，其中有8个SNP位点在2个或2个以上环境中能被稳定检测。通过分析置信区间内基因的功能和转录组表达数据，初步推测Gh＿D05G1018和Gh＿A10G1731为控制棉籽生长发育的候选基因。这些研究结果为棉籽大小相关性状的遗传改良奠定基础。