菊花多位点全基因组关联研究及开花时间基因组预测
Planta ( IF 3.6 ) Pub Date : 2023-12-08 , DOI: 10.1007/s00425-023-04297-8
Jiangshuo Su 1 , Zhaowen Lu 1 , Junwei Zeng 1 , Xuefeng Zhang 1 , Xiuwei Yang 1 , Siyue Wang 1 , Fei Zhang 1, 2 , Jiafu Jiang 1, 2 , Fadi Chen 1, 2
多位点 GWAS 检测到了几个负责菊花开花时间的已知和候选基因。这些关联可以极大地提高基因组选择的预测能力,从而加速 GS 在菊花育种中的可能应用。
及时开花对于成功繁殖至关重要,并决定观赏植物的经济价值。为了研究菊花开花时间的遗传结构,通过 3VmrMLM 方法使用 200 个种质和 330,710 个单核苷酸多态性 (SNP) 进行了多位点全基因组关联研究 (GWAS)。在两个环境中记录了五种开花时间性状,包括出芽(FBD)、可见着色(VC)、早期开放(EO)、盛花(OF)和衰老(SF)阶段,以及五种衍生条件性状。这些开花时间性状存在广泛的表型变异,变异系数为6.42%~38.27%,广义遗传力为71.47%~96.78%。 GWAS揭示了与开花时间性状相关的88个稳定数量性状核苷酸(QTN)和93个QTN与环境相互作用(QEI),分别占表型变异的0.50-8.01%和0.30-10.42%。在这些稳定的 QTN 和 QEI 周围的基因中,有 21 个和 10 个与拟南芥中已知的开花基因同源;结合功能注释和转录组数据分别挖掘出20个和11个候选基因,如MYB55 、 FRIGIDA-like 、 WRKY75和ANT 。此外,使用三个模型和七个独特标记数据集评估基因组选择(GS)。我们发现,在 SVM 模型下使用 GWAS 识别的显着 SNP 进行预测的准确性 (PA) 表现出最佳性能,PA 范围为 0.90 至 0.95。 我们的研究结果为开花时间的动态遗传结构提供了新的见解,并且已确定的重要 SNP 和候选基因将加速菊花未来的分子改良。
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更新日期:2023-12-08
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