整合关联分析和共表达网络分析挖掘甘蓝型油菜籽粒质量候选基因

• 全文链接
• 请求原文

作   者：

陈元军;  马娟娟;  史睿;  李伟龙;  王婷;  彭琦;  张维;  陈锋;  王晓东;  高建芹;  付三雄;  张洁夫;  孙程明;  季彪俊;  胡茂龙; 

作者机构：

江苏省农业科学院经济作物研究所/农业农村部长江下游棉花与油菜重点实验室/江苏省农业生物学重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心;  福建农林大学农学院; 

关键词：

籽粒质量;  甘蓝型油菜;  产量;  共表达网络分析;  全基因组关联分析; 

期刊名称：

江苏农业学报

i s s n：

1000-4440

年卷期：

2023 年 39 卷 004 期

页   码：

913-930

摘   要：

甘蓝型油菜是中国重要的油料作物,籽粒质量是油菜产量构成的重要因素.本研究利用A-D Test模型对 496 份油菜的籽粒质量进行全基因组关联分析,共检测到 19 个显著位点,联合解释 34.1%的表型变异.整合A-D Test及前期混合线性模型和一般线性模型结果后得到 71 个位点,联合解释 50.1%的表型变异.在 22 个位点置信区间内找到ARF2、NPC6、TTG2 和WRI1 等已被报道的拟南芥中的籽粒质量基因的同源基因.同时,利用大粒品种中双 11 和中小粒品种中油 821 的籽粒和角果皮转录组数据进行加权基因共表达网络分析,构建了 13 个共表达模块,其中紫色(purple)和洋红色(magenta)模块与籽粒质量表型显著相关.GO富集分析结果表明,2 个模块在L-苯丙氨酸氨基转移酶活性、硫双加氧酶活性、焦磷酸酶活性和RNA解旋酶活性等显著富集.2 个模块中的枢纽基因BnaA06g00850D、BnaA01g00990D、BnaC06g10000D和BnaC02g44260D等的同源基因为ETHE1、DAR1、GLN1;1和SMG7 等拟南芥籽粒质量已知基因.整合全基因组关联分析和加权基因共表达网络分析的分析结果,在 42 个显著位点的置信区间内找到 90 个属于 purple 和 magenta 模块的基因,其中 BnaA01g06210D、BnaA07g14990D 和BnaA07g03030D等拟南芥同源基因已被报道参与种子发育进程调控.本研究整合GWAS与WGCNA 2 种分析方法,挖掘甘蓝型油菜的籽粒质量候选基因,为研究籽粒质量的调控机制、指导籽粒质量的遗传改良提供参考.