玉米叶片硝酸盐积累性状的全基因组关联分析

Genome-wide association study on nitrate accumulation trait in maize leaves

为鉴定筛选调控玉米氮素吸收代谢相关位点和基因,以遗传来源广泛的350份玉米自交系为材料,利用玉米55K SNP芯片,对玉米叶片硝酸盐积累性状进行基于Q+K混合线性模型的全基因组关联分析。结果表明,350份玉米自交系构成的自然群体具有广泛的遗传多样性,3次重复测量的叶片硝酸盐含量均表现出良好的正态分布特性。叶片硝酸盐的全基因组关联分析显示,共有27个稳定的SNP位点与玉米叶片硝酸盐积累显著相关,这27个位点共分布在玉米6条染色体上,其中16个集中在4号染色体上。对9个极显著关联[-lgP≥5.5]位点基因进行氮响应相对表达分析,有8个基因表现出显著氮响应特性,其中3个基因响应达到极显著水平,分别较对照提高3.54、2.74、2.02倍,对应已注释的基因分别为NAC79、GA20ox7和PREP2,表明它们可能在氮素吸收代谢的调控中发挥作用。相关研究结果可作为玉米硝酸盐吸收代谢研究的重要候选基因进行功能验证,对开发氮高效分子标记及育种利用具有重要意义。