小麦根部耐盐性状全基因组关联分析

为了解小麦耐盐相关性状的遗传机理,挖掘与小麦耐盐性显著相关的SNP位点及候选基因,本研究利用浓度200 mmol/L的NaCl溶液和正常营养液对全国300份小麦品种(系)进行耐盐性试验,并利用小麦90 K芯片对分布于小麦全基因组的16650个SNP,采用Q+K关联混合模型对小麦最长根长、根干重、根鲜重、根平均直径、根尖...     

干旱胁迫下小麦苗期根系性状的全基因组关联分析

研究小麦根系在干旱逆境下的形态特征和遗传机制是提升小麦抗旱能力并获得稳产的基础。本研究以300份国内外小麦品种（系）为材料,苗期采用PEG-6000模拟干旱胁迫对小麦根系的最长根长、根总长、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数、根鲜重和根干重等8个性状进行表型鉴定,结合90K SNP芯片对8个性状的抗旱系数进行全基因组关联分析,并对稳定遗传的显著关联位点进行候选基因的挖掘。研究结果表明,干旱胁迫下小麦品种（系）的根系性状表现出丰富的表型变异,变异系数为0.17～0.58,全基因组多态信息量变异范围为0.01～0.38,LD衰减距离为7 Mb。群体结构分析表明,供试材料分为3个亚群。GWAS分析显示,共检测到与8个根系性状显著关联的41个SNP位点,单个遗传位点可解释3.91%～8.04%的表型变异。同时在两个及两个以上的性状中发现显著关联位点13个,其中Tdurum＿contig71499＿211(5A)、GENE-1743＿858(3B)、Tdurum＿contig28552＿211(5B)3个位点与4～5个性状显著关联,分别能解释遗传变异的4.12%～5.37%、5.77%～6.7...     

普通小麦抗倒伏相关性状的全基因组关联分析

解析小麦抗倒伏遗传机制,发掘抗倒伏位点,选育抗倒伏品种,对于保障我国粮食生产安全具有重要意义.周8425B是我国黄淮麦区重要的小麦骨干亲本,农艺性状优良,其衍生品种具有较好的抗倒伏特性.本研究对周8425B及其衍生品种等62份材料的8个抗倒伏相关性状进行评价,并结合50K SNP芯片数据进行全基因组关联分析(GWAS,...     

普通小麦根系建成相关性状的全基因组关联分析

根系建成(RSA,Root system architecture)决定根系系统的构成,在作物生长发育过程中起着不可替代的作用.解析小麦根系建成遗传机制、选育具有较好根系建成的品种对于小麦高产、抗逆育种具有十分重要的意义.全基因组关联分析(GWAS)是解析小麦复杂数量遗传性状遗传机制的有效方法.本研究基于全基因组关联分...     

小麦主胚根生长及主要性状全基因组关联分析

为解析小麦初生根系建成的遗传机制,本研究以黄淮麦区的198份小麦自然群体为材料,对在室内人工气候箱内水培21 d的小麦主胚根的一级分枝根数、分枝密度、长度、表面积、体积和平均直径6个性状进行调查分析,结合660K基因芯片用Q+K混合线性模型对主胚根性状进行全基因组关联分析,并对显著且稳定的关联位点进行功能注释和候选基因挖掘。结果表明,主胚根不同性状呈正态或近似正态分布,变异系数为5.56%～22.10%。通过全基因组关联分析,共检测到136个显著关联位点,这些位点分布在除7B以外的染色体上,可解释5.10%～13.60%的表型变异,同时检测到13个显著的多效位点,挖掘到TraesCS4A01G023100、TraesCS1B01G294400、TraesCS4A01G006200等16个可能与主胚根生长相关的候选基因,这些基因可能通过调控DNA拓扑结构异构酶、泛素结合酶E2、磷酸肌醇磷酸酶家族蛋白等参与小麦主胚根系的建成。本研究结果为小麦根系调控网络构建,以及优化根系构型和发挥根系功能提供了参考。     

CIMMYT新引进合成小麦株高性状全基因组关联分析

株高是影响小麦产量的重要农艺性状.本研究对从国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)新引进的152份合成小麦在3个环境下的株高进行了观察和统计,并利用55 K单核苷酸多态性(SNP,single nucleotide polymorphism)芯片进行全基因组关联分析(GWAS,genome-wide associatio...     

胡萝卜抽薹相关性状全基因组关联分析

【目的】胡萝卜受低温及长日照的影响易发生先期抽薹现象,挖掘与胡萝卜抽薹性状相关联的SNP位点及候选基因,有利于胡萝卜耐抽薹新品种的选育。【方法】以240份胡萝卜种质资源为材料,分别在2021年及2022年调查胡萝卜抽薹(抽薹时间、抽薹率、薹高、抽薹速度)性状,基于质控得到的高质量SNP位点进行抽薹相关性状的GWAS分析。【结果】240份胡萝卜种质资源的抽薹性状具有丰富的遗传多样性,对2年的数据进行分析发现各性状表型均有较大的变异,抽薹率的变异系数最大为144.32%、187.89%,抽薹时间的变异系数同比最小为94.89%和74.63%,BLUE值降低了环境所带来的误差,其变异系数最小为22.53%。相关性分析结果表明,2021年抽薹率与2022年的抽薹性状呈显著正相关,与BLUE值为极显著相关,BLUE值除与2021年的抽薹时间无显著相关外,与其它性状均为极显著相关。GWAS分析共检测到与抽薹性状显著相关的344 个SNP 标记位点,其中有20个多效位点,根据注释信息筛选出29个与抽薹相关的候选基因,主要与光周期途径、春化途径和开花整合子有关。【结论】通过GWAS分析获得多个与抽薹性状相关联的SNP位点,并挖掘到相关候选基因。     

水旱处理下小麦叶绿素相对含量全基因组关联分析

叶绿素相对含量的高低决定了光合作用效率的强弱.为探究影响小麦叶绿素相对含量的遗传机理,挖掘与小麦叶绿素相对含量显著相关的SNP位点以及候选基因,本研究对119份冬小麦品种(系)开花期和灌浆期水旱处理下的叶绿素相对含量进行了测定,结合50K芯片,采用Q+K模型对水旱2种处理下小麦叶绿素相对含量进行全基因组关联分析.研究结...     

奶牛重要经济性状全基因组关联分析研究进展

产奶性状是奶牛最重要的生产性状,随着平衡育种理念的提出和发展,繁殖性状、体型性状、健康性状和长寿性等功能性状也逐渐被重视并纳入育种规划中。鉴定产奶性状和功能性状主效基因或遗传标记并将之应用于奶牛标记辅助选择可望加快遗传进展。随着高密度SNP标记的高通量检测技术的发展,全基因组关联分析已成为鉴定畜禽重要经济性状基因的重要途径。文章对奶牛产奶性状和功能性状全基因组关联分析研究进展进行综述。     

羊重要性状全基因组关联分析研究进展

全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)是一种复杂性状功能基因鉴定的分析策略,已成为挖掘畜禽重要经济性状候选基因的重要手段。随着绵羊和山羊基因组完成和公布,以及不同密度的SNP (single nucleotide polymorphism)芯片的推出并进行商业化推广,不仅大大丰富了羊标记辅助选择可利用的分子标记,而且还为开展重要性状的分子机理的探索提供了重要技术支撑。本文主要针对羊角、羊毛、羊奶、生长发育、肉质、繁殖和疾病等重要性状的GWAS研究所用的群体、主要研究方法和研究结果进行了综述,并对GWAS方法研究现状进行了归纳,以期为进一步利用GWAS进行羊的各种性状的遗传基础研究提供参考。     

转TPSP融合基因小麦的耐旱相关特性

在获得转TPSP基因小麦纯合株系的基础上,对3个转基因株系的耐旱相关生理特性进行了分析。脯氨酸含量测定显示,干旱胁迫过程中小麦叶片中脯氨酸含量逐渐增加,且3个转基因株系叶片中脯氨酸的积累速度和积累量均显著高于非转基因对照;叶绿素荧光参数测定显示,3个转基因株系的Fv/Fm值在胁迫过程中均略高于非转基因对照,转基因株系4-4-4的Fv/Fo值显著高于非转基因对照,表明转基因株系在水分胁迫条件下光合系统II（PSII）的光合效率有所增强;转基因小麦耐旱性鉴定显示：模拟干旱胁迫100h时对照小麦叶片几乎全部萎蔫,而3个转基因株系均表现出较强的耐旱性;复水24h后转基因株系4-9-1、4-4-4和30-1-2的叶片黄化率分别为25.2%、23.3%和27.6%,显著低于非转基因对照（48.8%）。上述研究结果表明转TPSP基因小麦具有较强的耐旱能力,为转基因材料进一步应用于小麦抗旱育种提供了依据。     

SNP2GO: Functional Analysis of Genome-Wide Association Studies

Genome-wide association studies (GWAS) are designed to identify the portion of single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in genome sequences associated with a complex trait. Strategies based on the gene list enrichment concept are currently applied for the functional analysis of GWAS, according to which a significant overrepresentation of candidate genes associated with a biological pathway is used as a proxy to infer overrepresentation of candidate SNPs in the pathway. Here we show that such inference is not always valid and introduce the program SNP2GO, which implements a new method to properly test for the overrepresentation of candidate SNPs in biological pathways.     

水稻资源开花期耐热性的全基因组关联分析

水稻在开花期对高温非常敏感,挖掘耐热种质并解析耐热性的遗传机制,有助于水稻的耐热性遗传改良.本研究选取205份国内外种质资源,在抽穗开花期对遇高温的稻穗进行标记,以高温下标记穗的结实率作为耐热指标,结合高密度SNP标记进行全基因组关联分析并初步预测候选基因.结果 表明:不同水稻种质的耐热性差异明显,高温下的结实率最低为...     

Assessing the Suitability of Various Physiological Traits to Screen Wheat Genotypes for Salt Tolerance

Success of improving the salt tolerance of genotypes requires effective and reliable screening traits in breeding programs.The objective was to assess the suitability of various physiological traits to screen wheat genotypes for salt tolerance.Thirteen wheat genotypes from Egypt,Germany,Australia and India were grown in soil with two salinity levels(control and150mmol/L NaCl)in a greenhouse.The physiological traits(ion contents in leaves and stems,i.e.Na~ ,Cl~-,K~ ,Ca~(2 )),theratios of K~ /Na~ and Ca~ /Na~ in the leaves and stems,net photosynthesis rate,stomatal conductance,transpiration rate,chlorophyll content(SPAD value),and leaf water relations,were measured at different growth stages.The physiologicaltraits except for Na~ and Cl~-in stems and the leaf transpiration rate at 150 mmol/L NaCI showed a significant genotypicvariation,indicating that the traits that have a significant genotypic variation may be possibly used as screening criteria.According to the analysis of linear regression of the scores of the physiological traits against those of grain yield,however,the physiological traits of Ca~(2 )and Ca~(2 )/Na~ at 45 d and final harvest with the greatest genotypic variation were ranked atthe top.From a practical and economic point of view,SPAD value should be considered to be used as screening criteriaand/or there is a need to develop a quick and practical approach to determine Ca~(2 )in plant tissues.     

Identification of a Novel Polymorphism in Bovine lncRNA ADNCR Gene and Its Association with Growth Traits

Adipocyte differentiation-associated long noncoding RNA (ADNCR) is a newly discovered lncRNA. It plays function by targeting miR-204 to significantly regulates the expression of the target SIRT1 gene in preadipocytes both at the level of mRNA and protein, thereby inhibiting adipogenesis. The tetra-primer amplification refractory mutation system PCR (T-ARMS-PCR) strategy is fast and accuracy at a negligible cost for SNP genotyping in large samples. In the study, a novel SNP g.1263T>A in intron 1 of bovine ADNCR gene was found. Herein, the T-ARMS-PCR assay was applied to detect the genotypes of the novel SNP of bovine ADNCR gene in 1017 individuals from seven cattle breeds and validated the accuracy by DNA sequencing assay of ninety animals representing three different genotypes. The concordance between two different methods was 100%. The association analysis indicated that this locus was significantly associated with the body weight (P?=?0.010), chest girth (P?=?0.014) and rump length (P?=?0.038) in Jinnan cattle, hucklebone width (P?=?0.032) in Qinchuan cattle, the cannon circumference (P?=?0.019) in Jinjiang cattle, respectively. These novel findings may be used for marker-assisted selection (MAS) and contribute to the performance of beef cattle in the future.     

外源脱水应答转录因子DREB基因在转基因小麦中的诱导型表达与抗干旱生理效果研究

以冬小麦品种8901、5-98、99-92和104等品种的幼穗和幼胚为材料,用基因枪转化含逆境诱导转录因子DREB和bar基因的质粒pBAC128F（7024bp）。经筛选与植株再生,共获得70多个转基因小麦植株及其后代株系。转基因株系经PCR分析和RNA点杂交检测,结果表明外源转录因子DREB基因已稳定整合到转基因植株及其后代株系中,并且在部分后代株系中获得了表达。叶片脯氨酸含量测定表明,有16个转基因株系的脯氨酸含量与非转基因对照相比,增加相当显著,其中10个株系的脯氨酸含量在1100μg/g以上,比对照提高了2倍多。室内抗旱模拟实验表明,转基因株系停止浇水15d后,叶片仍然表现绿色,而对照叶片则失绿、枯干;复水10d后,转基因株系恢复活力,对照则死亡。研究表明,利用逆境诱导型启动子（rd29B）来增强外源DREB基因的表达,能显著改良小麦的抗旱性。     

异源细胞质小麦耐盐性的研究

以粗厚山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｃｒａｓｓａ）细胞质小麦为材料,采用组织培养,水培、模拟盐池等方法,研究细胞质对小麦耐盐性的遗传效应,结果表明：粗厚山羊草细胞质可以不同程度地诱发小麦耐盐性产生变异。不同核质组合细胞质效应有一定差异,表现出特定的核质互作关系。部分异质系细胞水平与植株水平的耐盐性表现一致,特别是（Ａｅ．ｃｒａｓｓａ）－鉴２６的愈伤组织和幼苗的耐盐性表现均最突出。返青期和成熟期的鉴定结     

春小麦千粒重相关性状的QTL定位及其耐热性分析

春小麦灌浆中后期正逢高温天气,适于发掘与耐高温相关的QTL.本研究利用春小麦Avocet/Sujata重组自交系群体,自2016-2018年在石家庄藁城区和天津两地4个环境下种植,进行千粒重(TKW)、粒长(KL)和粒宽(KW)等性状QTL定位,探讨这些QTL与灌浆期高温和品种适应性的关系.结果显示:在4个环境下共检测...