大白猪眼肌面积、估计瘦肉率和背膘厚的加权一步法全基因组关联分析

旨在使用加权一步法全基因组关联分析方法,充分利用群体的表型、系谱和基因型信息,探索与大白猪眼肌面积、估计瘦肉率和背膘厚相关的候选基因。本研究收集21754头大白猪眼肌面积、估计瘦肉率和背膘厚的表型记录数据,其中基因型数据个体共1259头。通过方差分析和加权一步法全基因组关联分析,确定性状显著相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)。并进行基因注释、GO(gene ontology)功能和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析。计算结果表明,大白猪眼肌面积、估计瘦肉率和背膘厚的遗传力分别为0.4506±0.0173、0.4968±0.0174和0.4758±0.0172。利用加权一步法全基因组关联分析,定位到与眼肌面积显著相关的候选QTL区域10个,与估计瘦肉率显著相关的候选QTL区域8个,与背膘厚显著相关的候选QTL区域12个。后续基因注释、GO功能和KEGG通路富集分析显示,与眼肌面积相关的候选基因36个,共富集到7个条目;与估计瘦肉率相关的候选基因29个,共富集到2个条目;与背膘厚相关的候选基因41个,共富集到11个条目。分析这些条目中所包含的基因,结果显示其中部分候选基因与生长发育、肌肉脂肪和骨骼发育有关。如ADAL基因影响脂肪细胞分化等活动;FGF 9基因被报道参与骨骼发育等过程。本研究通过加权一步法关联分析定位到与大白猪生长性状相关的重要候选基因,结果扩展了大白猪生长性状的相关研究,并为今后该品种生长性状的基因组遗传改良提供重要分子标记。

大豆籽粒Ve含量的全基因组关联分析

维生素E(Ve)是大豆油中一种天然抗氧化剂,是评价大豆油营养价值的重要指标。本研究利用含有264份的大豆自然群体在2021年和2022年测定了籽粒中α-、γ-和δ-生育酚含量,并进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。本研究共检测到199个与大豆Ve含量显著关联的SNP位点,其中9个可在2个环境或者2个性状被重复检测到,分别位于3号、7号、11号、12号、13号、15号、17号和18号染色体上。其中位于7号染色体上的显著关联信号是控制α-生育酚含量的主效位点,可在2年环境中被检测到,表型变异解释率为9.83%。对该位点候选基因进行筛选,获得一个编码myb转录因子的基因Glyma.07G054000,可能是这个位点的效应基因。另外,在12号染色体上得到2个编码γ-生育酚甲基转移酶的基因Glyma.12G014200和Glyma.12G014300,有可能是影响Ve含量的重要基因。本研究结果有助于解析大豆籽粒Ve含量的遗传基础及其调控机制,为大豆品质遗传改良奠定了基础。

大豆叶型性状全基因组关联分析与候选基因鉴定

大豆叶片的形状和垂直分布影响群体冠层结构和光合效率并最终影响大豆的产量。植物叶片大小、形态因着生位置不同而产生差异的现象称为异形叶,虽然异形叶现象在被子植物中广泛存在,但目前关于大豆叶片发育过程中异形叶的调控的研究还很有限。本研究通过对283份大豆种质资源的叶长、叶宽、叶形指数和异形叶指数等叶型相关的性状在江苏南京进行连续2年的考察,利用全基因组关联分析检测到181个叶型性状相关位点,其中能够在2个环境或多个性状中重复检测到的位点18个。利用检测到的与叶型相关的SNP位点,结合基因的表达谱数据、拟南芥中同源基因的功能,鉴定与大豆叶片发育和异形叶形成相关的候选基因。其中在20号染色体的相关位点Chr20:36152820上游发现已知的大豆叶形调控基因Ln(Glyma.20G116200)。此外,在19号染色体的相关位点Chr19:45155943附近鉴定到2个候选基因Glyma.19G192700、Glyma.19G194100,分别被注释为Growth-regulating factor 4(GRF4)和LITTLE ZIPPER 3(ZPR3)基因的同源基因,为阐明大豆异形叶等叶型性状遗传的分子机制奠定了基础。

大豆地方种质资源鲜籽粒可溶性糖含量的全基因组关联分析

【目的】可溶性糖含量是鲜食大豆重要的品质性状之一,研究大豆鲜籽粒可溶性糖含量的遗传变异,深入解析可溶性糖含量的遗传机制,为鲜食大豆种质创新及品质育种提供依据。【方法】利用来自东北大豆生态区、北方大豆生态区、黄淮海大豆生态区和南方大豆生态区的133份大豆地方种质,在2021年连江春季、福清春季和秋季3个环境下对鲜籽粒可溶性糖含量进行表型测定,结合82187个高质量SNP标记,基于混合线性模型MLM(Q+K)对可溶性糖含量进行全基因组关联分析,挖掘可溶性糖含量显著相关的SNP位点,并以显著SNP位点为中心,两端各扩展119.07 kb连锁不平衡衰减距离为候选区间,根据候选区间内基因的注释和组织表达信息预测候选基因。【结果】3个环境下,鲜籽粒可溶性糖含量的变异范围为3.37—33.84 mg·g^(-1),遗传变异系数为24.59%—32.69%,可溶性糖含量遗传率为68.14%。通过全基因组关联分析,连江春季、福清春季和秋季3个环境下分别检测到与鲜籽粒可溶性糖含量显著关联的SNP有6、8和22个,表型变异解释率为12.43%—29.27%,以表型变异解释率较高的9个显著SNP位点所在的候选区间进行搜索,共获得86个基因,结合基因注释和组织表达信息,进一步筛选到9个候选基因,主要涉及转录因子、糖蛋白家族和糖类合成转运等生物学过程。其中,Glyma.01g016500、Glyma.13g042100、Glyma.16g131800和Glyma.16g155300在大豆种子及荚中表达水平较高,可作为大豆鲜籽粒可溶性糖的最具潜力候选基因。【结论】通过全基因组关联分析,检测到36个与鲜籽粒可溶性糖含量显著关联的SNP,进一步筛选出9个候选基因可能参与大豆鲜籽粒可溶性糖含量的调控,其中,Glyma.01g016500、Glyma.13g042100、Glyma.16g131800和Glyma.16g155300可作为调控大豆鲜籽粒可溶性糖含量的关键目标基因。

娄门鸭胸肌性状相关指标的全基因组关联分析

为寻找与鸭胸肌性状相关的候选基因,鉴定鸭胸肌性状相关分子标记,试验以199只娄门鸭为试验材料,采集血液提取DNA,用基因组重测序方法进行基因分型,利用PLINK 1.90对分型结果进行质控后,采用rMVP软件中的FarmCPU模型对SNPs(Single nucleo⁃tide polymorphisims)与胸宽、胸深、胸肌重和胸肌率4个性状指标做GWAS分析,定位出显著位点。结果显示:与胸宽相关的SNPs位点有4个,位于1、11、18号染色体上;与胸肌重相关的SNPs位点有2个,位于2、3号染色体上;与胸肌率相关的SNPs位点有2个,位于2号染色体上。通过基因功能注释,这些位点对应的胸肌性状候选基因有8个,分别是LOC119715526、RLBP1、ABHD2、KYAT1、SPOUT1、LOC101800569、EVA1A和NOL4。研究表明,在不同染色体上共鉴定到8个与胸肌性状显著相关的SNPs位点,这些位点共涉及8个候选基因。

稻米蒸煮食味品质的全基因组关联分析及遗传解析

随着人们生活水平的提高,对稻米品质的要求越来越高,蒸煮食味品质逐渐成为水稻育种家的重要育种目标与工作难点。对稻米蒸熟食味品质相关性状的遗传解析、探索基于优异单倍型组合是改善、提升水稻蒸煮食味品质的基础。考察收集的199份华南优质稻直链淀粉含量、蛋白质含量、碱消值、食味值、蒸煮食味值等5个稻米蒸煮食味品质性状,结合全基因组测序(覆盖深度20×)所得4818707个单核苷酸多态性(SNP),用混合线性模型进行稻米蒸煮食味品质的全基因组关联分析。结果表明,共定位到显著性位点342个,其中5个为已克隆的与蒸煮食味品质相关的候选基因/QTL,包括调节稻米中直链淀粉含量的基因Du3、Flo2、OsSSI、Wx与控制稻米糊化温度的主效基因ALK。针对极显著关联的ALK与Wx基因功能变异位点,结合水稻基因组序列变异数据库RiceVarMap开展功能单倍型分析,发现Wx基因的Hap2(T)、ALK基因的Hap3(CAC)有利于提高稻米的蒸煮食味品质。研究结果可为利用优质单倍型组合提高稻米蒸煮食味品质的水稻分子设计育种研究提供理论参考。

成熟期水稻种子脱水速率全基因组关联分析

[目的]籽粒脱水速率直接影响种子的安全收获和快速干燥。选育成熟期籽粒含水量低、脱水速率快的品种,可保障种子质量,降低生产成本。[方法]采用来自82个不同国家和地区的165份水稻核心种质作为试验材料,将成熟期种子脱水速率表型与基因型相结合进行GWAS分析,挖掘调控种子脱水的关键基因,为培育和创制脱水快速品种奠定基础。[结果]1)对165份水稻核心种质群体脱水速率性状进行描述性统计分析,结果显示2年脱水速率性状均呈连续性偏正态分布,2年快速脱水的脱水速率性状在年际间具有显著相关性。不同亚群之间快速脱水与慢速脱水速率正相关。2)GWAS关联分析共获得与脱水速率显著关联的SNP 170个,QTL 36个。通过LD分析定位到6个与脱水速率密切相关的QTL,分别为qGDR2.3、qGDR4.1、qGDR4.2、qGDR6.1、qGDR6.4、qGDR10.1。[结论]这些QTL区间内主要候选基因OsPIP1;1、Os TIFY9、Osb ZIP48、Os ATG8b、OsDREB1C、Os SCP46与水分转运活性、信号转导、转录调控、抗氧化防御密切相关,推测它们与成熟期水稻种子脱水速率相关,可作为候选基因。

特克赛尔羊×阿勒泰羊F_(2)绵羊肉质嫩度全基因组关联分析

为了定位影响绵羊嫩度相关SNP位点及其重要候选基因,该研究选取462只特克赛尔羊×阿勒泰羊F_(2)绵羊,其中公羔229只、母羔233只,所有试验羊均在统一条件下饲养至8月龄后进行屠宰,利用C-LM4嫩度仪对嫩度进行测定,利用Illumina绵羊高密度(600K)SNP芯片进行基因分型,使用GEMMA软件的MLM模型对嫩度性状进行全基因组关联分析。结果表明,经质控后,剩余613178个SNPs位点用于全基因组关联分析,发现9个潜在SNPs位点与嫩度相关,分别分布在2、6、23、24号染色体上。根据基因生物学功能及相关研究文献,推测EREG、AREG、PDE1A基因参与肌肉再生、肌纤维形成等生物学过程,可作为影响嫩度的重要候选基因。研究结果可为利用分子生物学方法改良绵羊肌肉嫩度提供科学依据。

ICARDA引进-小麦苗期抗旱性的全基因组关联分析

【目的】干旱是限制小麦生产最主要的逆境因子之一。挖掘、鉴定优异抗旱新种质、克隆抗旱新基因,以期丰富我国小麦抗旱遗传基础,为小麦抗旱遗传改良提供材料。【方法】以198份从国际干旱地区农业研究中心(ICARDA)引进的抗旱种质为材料,采用PEG-6000模拟干旱方法,通过调查苗期干旱和正常条件下的地上部鲜重、地下部鲜重、生物量和根冠比4个性状,鉴定、评价其抗旱性,结合660K SNP芯片对其抗旱性进行全基因组关联分析,发掘抗旱性相关染色体区间及关联位点,结合干旱胁迫下根等多组织的表达量数据,筛选抗旱性相关基因,最后以强抗旱性品系IR214和干旱敏感品系IR36为材料,利用qRT-PCR方法对候选基因进行验证,并分析关键候选基因的优异单倍型。【结果】干旱胁迫下,小麦的生长发育受到显著抑制,各性状表型均显著低于正常对照,不同小麦品系间也表现出显著差异,4个性状在2种处理下均呈现正态分布,变异系数为0.363—0.760,多样性指数为0.310—0.400;基于加权隶属函数值(D值)综合评价各个品种的抗旱性,发现品系IR214的D值最大,为0.851,其次为IR92、IR213、IR235和IR218等,它们可作为新的优异抗旱种质;在此基础上,通过全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),共检测到102个与4个性状抗旱系数显著关联的SNP位点,表型变异解释率范围为1.07%—38.70%,其中,与地上部鲜重相关的位点60个、地下部鲜重相关位点1个、生物量相关位点36个以及根冠比相关位点5个;基于基因组注释信息,筛选到31个抗旱相关基因,结合根等不同组织的RNA-seq数据,筛选出4个抗旱候选基因,对差异表达的候选基因进行qRT-PCR验证,鉴定到2个关键抗旱候选基因;最后,分析候选基因的单倍型效应,发现TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点,2种基因型在抗旱性状上具有显著差异,是潜在的功能位点。【结论】共检测到102个与苗期抗旱性显著关联的位点,筛选出TraesCS5B02G053500和TraesCS6A02G048600 2个关键候选基因,TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点是潜在的抗旱性功能位点。

冀北坝上大豆结瘤相关性状全基因组关联分析

【目的】挖掘适应坝上生态条件的高效结瘤大豆种质,鉴定调控大豆-根瘤菌共生结瘤的遗传位点和候选基因,提高大豆共生固氮效率。【方法】以包含260份大豆种质的自然群体为研究对象,在河北坝上室外盆栽条件下接种根瘤菌菌株USDA110。以单株根瘤数量、单株根瘤干重数值作为表型数据,结合大豆260份种质基因型数据,对其进行全基因组关联分析,挖掘大豆共生结瘤相关基因。【结果】共检测到18个与大豆根瘤数量显著关联的SNP,分别位于第2、7、8、13、18和19染色体上。其中,位于第2染色体上的显著关联位点BARC_2.01_Chr02_43161654_A_G是控制大豆根瘤数量的主效位点(LOD=3.89),对该位点上下游共200 kb区间进行连锁不平衡分析,在包含BARC_2.01_Chr02_43161654_A_G的连锁区间内,共获得10个调控大豆根瘤数量候选基因,通过单倍型分析发现,Glyma.02G243200不同单倍型所对应的材料之间的根瘤数量具有显著差异(P<0.05),在SoyBase数据库中查询该基因的表达模式发现,Glyma.02G243200在根毛中表达。该基因可能是影响大豆根瘤数量的关键基因。共检测到6个与大豆根瘤干重显著关联的SNP,分别位于第6、18和20染色体上。其中,位于第6染色体上的显著关联位点BARC_2.01_Chr06_6069381_G_A和BARC_2.01_Chr06_6192925_T_C是控制大豆根瘤干重的主效位点(LOD=3.49和LOD=3.35),对BARC_2.01_Chr06_6069381_G_A上游100 kb和BARC_2.01_Chr06_6192925_T_C下游100 kb区间进行连锁不平衡分析,获得14个调控大豆根瘤干重候选基因,并进行单倍型分析。其中,Glyma.06G079600和Glyma.06G079900不同单倍型所对应的材料之间的根瘤干重具有显著差异(P<0.01,P<0.001),在SoyBase数据库中查询这两个基因的表达模式发现,Glyma.06G079600和Glyma.06G079900在根中表达。这两个基因可能是影响大豆根瘤干重的关键基因。【结论】在第2染色体上发现一个与根瘤数量显著相关的候选基因,在第6染色体上发现2个与根瘤干重显著相关的候选基因。

基于全基因组关联分析挖掘小麦耐草甘膦相关QTL

草甘膦是目前使用最广泛的广谱灭生性除草剂,培育耐草甘膦作物将有助于改善农田杂草化学防控效果、减少用药量和简化防控措施。为充分挖掘小麦耐草甘膦基因位点,利用来自黄淮麦区的484份种质资源进行草甘膦耐药性鉴定,根据小麦15K SNP芯片数据,采用全基因组关联分析的方法,挖掘与小麦草甘膦耐药性相关QTL。结果显示,不同年代培育的小麦品种草甘膦耐药性的变化趋势缓慢,草甘膦耐受性未显著提升;根据表型鉴定结果,筛选出黄淮麦区耐草甘膦小麦种质材料3份,即河农130、冀麦782和泰山23号;利用全基因组关联分析方法,检测到与小麦草甘膦耐药等级显著相关的QTL 7个,包含19个显著性SNPs,分布于小麦1A(0.00~30.48 Mb)、1B(6.57~30.57 Mb)、1D(0.00~22.98 Mb)、4A(656.09~680.09 Mb)、5A(508.19~532.19 Mb)、6A(54.56~85.09 Mb)和6D(12.02~36.02 Mb)染色体上;位于小麦1A和6A染色体上的2个QTL qGlyT-1A和qGlyT-6A是小麦耐草甘膦的主效位点,共包含16个可能与小麦耐草甘膦相关的基因。

小麦茎部镉积累性状全基因组关联分析及优异位点挖掘

小麦镉(Cd)污染日益加重,严重威胁食品安全和人类健康,培育和应用低镉积累品种是降低镉污染小麦风险的最有效途径之一,通过分子标记辅助手段可加快低镉积累特性小麦的筛选和培育。本研究选用175份小麦种质材料,种植于陕西省镉中度污染农田,对灌浆初期小麦茎部镉含量、镉富集系数和转运系数进行聚类分析,筛选出10个低镉积累特性种质。同时利用小麦660K单核苷酸多态性(SNP)芯片,通过3种模型对茎部镉含量、生物富集系数和转运系数进行全基因组关联分析,共鉴定到33个相关遗传位点,其中28个是新的SNP位点。针对茎部镉含量和转运系数3A上的2个主效QTL,开发了KASP标记,并在验证群体中明确了其准确性和实用性。基于基因注释和同源基因比对,预测了10个基因可能直接参与小麦镉积累转运相关生物过程;其中TraesCS3A02G289200基因是一个热休克转录因子,它在水稻中的同源基因(OsHsfA4a)被验证能够提高水稻对镉的耐受性。10个低镉积累特性种质及相关基因可用于小麦耐镉污染育种及有效分子标记开发。

代表性春大豆种质资源叶片蔗糖含量全基因组关联分析

蔗糖是植物糖类源库运输的主要形式,是植物生长中重要的能源物质。本研究利用196份已重测序的国内外品种构成的自然群体为试验材料,测定该群体苗期叶片蔗糖含量,结合混合线性模型(Mixed Linear Model)进行全基因组关联分析。结果显示:根据阈值筛选得到5个显著相关SNP位点,分别位于第15和20号染色体上,且在SNP位点上下游各100 kb搜索到27个相关基因。通过GO功能富集分析、KEGG代谢通路富集分析及基因功能注释,筛选得到5个可能与大豆叶片蔗糖含量相关的候选基因,并通过相对表达量分析鉴定得到Glyma.15G023800、Glyma.15G024000、Glyma.15G024600共3个与大豆叶片蔗糖含量相关基因。研究结果为探究大豆叶片蔗糖含量遗传机理提供理论参考。

全基因组关联分析在果树品质及抗性性状中的研究进展

全基因组关联分析(genome-wide association analysis,GWAS)是一种基于连锁不平衡理论的成本低、精度高的基因分型方法,用于影响复杂性状的基因或基因组区域定位。随着果树各树种基因组的陆续公布,近年来GWAS在果树研究中得到广泛应用。本文介绍了GWAS的基本原理和影响因素,综述了GWAS在仁果类、核果类、柑橘类、浆果类和其他经济类果树中的研究进展,关联性状主要集中在果实品质性状评估(风味、香气、质地、果实外观、色泽、单果重等)和抗性基因鉴定(苹果褐斑病、李痘病毒、褐腐病、草莓枯萎病、葡萄裂果等)等方面,梳理了利用结构变异、转座子开展关联分析的研究报道,基于GWAS+TWAS等衍生应用在作物中的研究进展分析了对果树相关研究的借鉴和参考意义,最后归纳了果树GWAS研究的不足,并提出未来研究方向和建议。

全基因组关联分析筛选文昌鸡体尺性状相关分子标记

【目的】体尺是评价禽类生长特性的主要指标,通过筛选与文昌鸡体尺性状相关的分子标记及候选基因,为解析体尺性状的遗传机制及分子育种提供理论支撑。【方法】利用海南省文昌鸡品系3个世代(n=2024)群体作为研究对象,测定每只鸡在上市日龄的胫长、胫围、体斜长、龙骨长及胸宽等5个体尺性状。采集血液进行鸡“京芯一号”55 K芯片测序及基因分型,使用GEMMA软件与PLINK软件进行全基因组关联分析,鉴定与体尺性状相关的SNP位点和候选基因,通过LD分析鉴定与体尺性状显著相关的单倍型。【结果】表型结果显示,113日龄文昌鸡公鸡平均胫长8.64 cm,胫围0.46 cm,体斜长19.73 cm,龙骨长12.32 cm,胸宽6.81 cm;母鸡平均胫长6.98 cm,胫围0.40 cm,体斜长17.79 cm,龙骨长10.45 cm,胸宽6.24 cm。经过质控后,共保留42206个SNPs和2024个个体用于后续研究。使用Plink软件进行PCA主成分分析,结果发现3个世代群体存在一定的分散情况,因此在GWAS关联分析中加入了前3个主成分作为协变量,以校正群体结构对关联分析的影响。GWAS结果研究共鉴定出19个SNPs位点与胫长性状显著或建议性显著相关(P值分别为2.17789E-06和4.35578E-05),23个SNPs位点与胫围性状显著或建议性显著相关,7个SNPs位点与体斜长性状显著或建议性显著相关,2个SNPs位点与龙骨长性状显著或建议性显著相关,未鉴定出与胸宽性状或建议性显著相关的SNPs位点。通过对显著性位点进行注释,结果共鉴定到16个体尺性状相关的候选基因,包括羧基末端LIM结构域结合蛋白2(LIM domain binding 2,LDB2)、染色体缩合蛋白G(non-SMC condensin I complex subunit G,NCAPG)、序列相似家族184成员B基因(family with sequence similarity 184 member B,FAM184B)、A型钾离子通道调节蛋白4(potassium voltage-gated channel interacting protein 4,KCNIP4)等。通过LD单倍型分析结果显示,GGA4存在3个显著关联的单倍型,对于胫长性状,rs316943436和rs313978573两个位点位于单倍型区块中;对于胫围性状,rs313196946AA、rs316242963、rs315796839、rs313978573、rs734365522共5个位点位于单倍型区块中;对于体斜长性状,只有1个位点(rs313978573)位于单倍型区块中,其中候选基因LDB2和NCAPG在显著的block区块中被注释到。【结论】经GWAS方法筛选出SEPSECS、LGI2、DHX15、KCNIP4、NCAPG、FAM184B、LDB2、CC2D2A作为胫长性状潜在的候选基因;FH、TBC1D1、DTHD1、SEPSECS、LGI2、SOD3、PPARGC1A、KCNIP4、NCAPG、FAM184B、CLRN2、LDB2、TAPT1、CC2D2A作为胫围性状潜在的候选基因,KCNIP4、LDB2、TAPT1、NRXN3作为体斜长性状潜在的候选基因,FAM184B作为龙骨长性状潜在的候选基因。总之,本文确定了LDB2、NCAPG和FAM184B等作为胫长、胫围、体斜长和龙骨长等体尺性状的潜在功能基因。为文昌鸡体尺性能的分子标记辅助选择育种提供理论支撑。

大麦耐盐相关性状的全基因组关联分析

为挖掘控制大麦耐盐相关性状的重要位点及候选基因,以国内外不同遗传背景的164份大麦品种为材料,在大麦萌发期,用200 mmol·L^(-1)NaCl处理种子,测定大麦相对发芽率、生根数、根长、芽长、鲜重5个指标并分析其相关性。结果发现,200 mmol·L^(-1)NaCl处理显著影响了大麦的生长,5个被测指标的变异系数为20.29%~63.00%。除相对发芽率外,其他性状间均呈显著正相关,相关系数为0.41~0.68。通过全基因组关联分析,发现148个SNP位点与大麦耐盐性显著关联;筛选出5个可靠SNP位点,分别分布在1号、2号、3号、6号、7号染色体上。通过比较大麦基因组,挖掘出26个可能与大麦耐盐性状密切相关的候选基因,包括HORVU7Hr1G097370和HORVU7Hr1G097390编码碱性亮氨酸拉链域转录因子家族蛋白、HORVU7Hr1G096920编码高亲和K^(+)转运体、多个基因家族编码过氧化物酶超家族蛋白等。这些候选基因可为大麦耐盐品种选育提供参考。

肉鸡屠宰性状全基因组关联分析

为研究影响肉鸡屠宰性状选育的主要遗传因素,试验采用全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)挖掘与屠宰性状相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点和候选基因。以264只金陵花鸡终端父系公鸡为试验材料,采集血液提取DNA,使用全基因组重测序技术获取个体基因型数据,使用PLINK 1.90软件对基因型数据进行质量控制。对宰前体重、屠体重、半净膛重、全净膛重4个性状进行屠宰测定,使用EXCEL和R语言进行正态分布检验和相关性分析。使用GEMMA软件进行GWAS分析,定位出显著的SNP位点。使用SPSS软件分析屠宰性状的有利基因型。结果显示:屠宰性状均符合正态分布,相关度在0.96以上。定位到4个显著的SNP位点,注释到一个基因为RAB6A。1和3号染色体显著位点TT为有利基因型,19号染色体上显著位点CC为有利基因型。研究提示:应根据挖掘到的显著SNPs和候选基因进行屠宰性状的选择,加强肉鸡屠宰性状分子育种的理论基础以提高屠宰加工型肉鸡的选择进展。

基于55K SNP芯片的小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

通过检测118份小麦材料3个环境下吸水率、蛋白质含量、容重、湿面筋含量、面团稳定时间、面团形成时间、沉降值和出粉率8个小麦籽粒品质的表型值,结合小麦55K SNP芯片分析基因型,采用Q+K混合模型进行全基因组关联分析。在不同环境下, 8个籽粒品质性状均具有广泛变异,其中沉降值的变异系数最大为16.47%~17.03%,各品质性状遗传力为0.71~0.85。118份小麦材料被分为3个亚群,亚群Ⅰ包括41(34.75%)份,安徽供试材料占绝大部分;亚群Ⅱ包括32 (27.12%)份,是以安徽、江苏、四川为主体的群体;亚群III包括45 (38.13%)份,主要为安徽及江苏省份材料。22个与小麦籽粒品质性状显著关联的稳定位点(P<0.001)在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于染色体1B (4)、1D (1)、2B (1)、2D (1)、3B (2)、3D (1)、4D (1)、5A (1)、5B (1)、5D (3)、6B (2)、7B (3)和7D (1),解释了8.53%~16.32%的表型变异。稳定位点中包含3个一因多效显著关联位点, 14个可能控制小麦品质性状的新遗传位点,并筛选出11个可能与小麦籽粒品质性状相关的候选基因;有利等位基因的数量越多,品质性状表型值越高,并发现了在8个主要品质性状均携带有利等位基因的载体材料,其中,华成859和济麦44包含最多的有利等位基因,可供改良小麦品质的育种亲本使用。本研究结果为小麦优良品质小麦培育提供了理论依据、亲本材料和分子标记。

番茄群体果实光泽度评价及全基因组关联分析

果实光泽度是评价番茄外观品质的重要指标之一。为挖掘高果实光泽度的番茄种质资源和调控番茄果实光泽度的关键基因,利用微孔光泽度仪NHG60M,于2023年春季对201份大果番茄、88份樱桃番茄和8份醋栗番茄种质的第2穗成熟果实表面光泽度进行快速无损测定,并进行统计分析和全基因组关联分析(Genome-Wide Association Studies, GWAS)。鉴定出果实光泽度在1.13~2.30之间的低光泽种质TS-21、TS-413、TS-270、TS-594、TS-604、TS-256、TS-258、TS-272、TS-643和TS-195,以及果实光泽度在11.90~18.70之间的高光泽种质TS-203、TS-653、TS-543、TS-588、TS-592、TS-587、TS-539、TS-210、TS-519和TS-577。GWAS分析共检测到2个与番茄果实光泽度显著关联的SNP位点:位于1号染色体63 041 874 bp位置的S01.1826715和位于5号染色体8 787 996 bp位置的S05.0271578,2个位点分别可以解释15.67%和33.62%的表型变异。挖掘到2个调控番茄果实光泽度的候选基因,基因ID分别为Solyc05g014760和Solyc05g014710,2个基因主要在番茄果实中表达,分别编码细胞分裂蛋白激酶10和Remorin蛋白,与细胞壁形成、表皮角质积累的调控具有相关性。研究结果有助于解析番茄果实光泽度的遗传基础及其调控机制,为番茄外观品质遗传改良奠定基础。

基于全基因组关联分析揭示肉鸡腿病发生的遗传机制

旨在揭示肉鸡腿病发生的遗传机制以降低肉鸡腿病发生率。采用我国自主培育的“广明2号”多品系、多世代共2331只白羽肉鸡公鸡作为试验素材,于42日龄通过X光鉴定腿部健康状况,利用“京芯一号”55K SNP芯片对全部个体进行基因分型,使用plink运用二分类性状的逻辑回归模型(logistic regression model,LR Model)对腿部健康表型进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。将不同群体芯片数据合并进行质控后,保留2330个个体(2256只健康,74只患病)和30414个SNPs位点用于后续分析。通过GWAS分析筛选到5个潜在SNPs位点,分布在6号和18号染色体上,分别注释到与腿病相关的3个功能候选基因TBCD、SIRT 1和PBLD上。本研究为白羽肉鸡腿部健康表型提供了重要的遗传位点和候选基因,为推进肉鸡抗病育种进程提供遗传基础。