玉米穗行数全基因组关联分析
玉米出籽率全基因组关联分析
植物遗传资源学报2021,22 ( 2 ): 448-454Journal of Plant Genetic Resources DOI ：10.13430/ki.jpgr.20200822001玉米出籽率全基因组关联分析马娟，王利锋，曹言勇，李会勇(河南省农业科学院粮食作物研究所，郑州450002 )摘要：出籽率与玉米单穗产量密切相关，其遗传机制的解析对玉米高产育种具有重要意义本研究利用309份玉米自交系为关联群体，利用固定和随机模型交替概率统一（FarmCPU )、压缩混合线性模型（CMLM )和多位点混合线性模型(MLMM )对2017年和2019年河南新乡原阳、周口郸城、海南三亚以及最佳线性无偏估计值（BLUE)的出籽率进行全基因组关联分析：共鉴定18个与出籽率显著关联的SNP(P<1.72E-05 )_其中，FarmCPU、CM LM和M LM M方法分别检测到丨4个、5个和2个位点S2J7292896利用CM LM和M LM M方法在BLUE环境和2019年原阳均检测到；在BLUE环 境，S2_111319193利用FarmCPU和CM LM方法均检测到；在2017年郸城，S5_93814060利用CM LM和M LM M方法均检测到 5 个位点即Sl_304584425、S5 _11751831、S5_93814060、S5 _186385476 和 S8_94354503 的表型变异解释率介于10.09%〜15.43%之间，为出籽率的主效S N P与前人研究结果比较发现，8化丨.08、8丨112.06、8丨114.09和闽!16.05可能是影响出 籽率的重要区段。
共挖掘32个候选基因，其中E3泛素蛋白连接酶UPL1、DEAD盒ATP依赖的R N A解旋酶RH52、蛋白激 酶同源子4、SNARE互作蛋白KEULE和延伸因子EF1A等可能是影响出籽率的重要基因关键词：全基因组关联分析；固定和随机模型交替概率统一；多位点混合线性模型；压缩混合线性模型；出籽率Genome-wide Association Studies for Kernel Ratio in MaizeM A Juan,W A N G Li-feng,C A O Yan-y o n g,LI Hui-yong(Institute o f C ereal Crops, Henan Academy o f A gricultural Sciences % Zhengzhou 450002 )Abstract：Kernel ratio(K R)is closely associated with grain yield per ear in maize(Zea mays L. ) ,and the analysis of genetic mechanism for kernel ratio i s important for high yield breeding.W e used 309 inbred lines of maize as an association population,and used fixed and random model circulating probability unification (F a r m C P U), compressed mixed linear model(C M L M ),and multiple locus mixed linear model(M L M M)to conduct genome-wide association studies for kernel ratio of maize grown in Yuanyang(Xin xiang,Henan), D a n c h e n g(Z h o u k o u,H enan ) ,and Sanya(Hainan )in 2017 and 2019, and best linear unbiased estimate (B L U E).Eighteen significant S N P s for K R were identified(P<1.72E-05 ).Fourteen,five,and two S N P s were detected by F a r m C P U,C M L M,and M L M M,respectively.S2 87292896 was detected by C M L M and M L M M in B L U E environment and Y u a n y a n g( 2019 ).S2_l11319193 was identified by F a r m C P U and M L M M in B L U E environment.S5_93814060 was detected by C M L M and M L M M in Dancheng(2017 ).Five S N P s,i.e., Sl_304584425, S5_l1751831, S5_93814060, S5_l86385476, and S8_94354503,explained 10.09%-15.43% of phenotypic variations,and were considered as major S N P s for K R.Bin1.08, Bin2.06, Bin4.09, and Bin6.05 might be important genomic regions for K R compared with results of previous studies.A total of32 candidate genes were identified,a m o n g which E3 ubiquitin-protein ligase U P L1,D E A D-b o x ATP-dependent R N A helicase R H52, protein kinase homolog4, SNARE-interacting protein K E U L E,and elongation factor!E F1A)m a y be important genes for K R.收稿日期：2020-08-22 修回日期：2020-09-10 网络出版日期：2020-丨0-12U R L：/10.13430/ki.jpgr.20200822001第一作者研究方向为数据分析，E-mail: ********************通信作者：李会勇，研究方向为玉米种质资源，E-mail:*********************基金项目：河南省科技攻关项目（1821021丨0368 );河南省农业科学院优秀青年基金（2020Y Q04 )Foundation projects： Science and Technology Project of He n a n Province ( 182102110368 ),Science-Technology Foundation for Outstanding Y o u n g Scientists of Henan A c a d e m y of A gricultural Sciences (2020Y Q04 )2期马«i等：玉米出籽率全基W组关联分析449K e y w o r d s：genome-wide association studies；fixed and random model circulating probability unification；multiple locus mixed linear model；compressed mixed linear m o del；kernel ratio玉米（Z m L.)出籽率-•般由单穗粒重 和单穗重的比值确定，与产量密切相关。
不同环境条件下玉米穗部和籽粒性状的QTL定位及玉米穗行数主效QTL的验证共3篇
不同环境条件下玉米穗部和籽粒性状的QTL定位及玉米穗行数主效QTL的验证共3篇不同环境条件下玉米穗部和籽粒性状的QTL定位及玉米穗行数主效QTL的验证1玉米是我国的一种重要粮食作物，其穗部和籽粒特征的遗传机理一直是科学家们关注的主题之一。
本文利用地理和季节环境的变化，开展了QTL定位实验，并验证了玉米穗行数主效QTL的作用。
实验使用了两个不同品种的玉米进行杂交，分别是Zea mays L. var. Yanhe and Zea mays L. var. Lvhe。
产生的杂交子代在不同环境条件下进行观测，运用复合区间映射策略确定穗部和籽粒性状的QTL位置。
结果显示，穗部和籽粒性状的QTL位置受环境条件的影响较小，说明这些特征是受基因影响较大的。
此外，我们在多个环境下确定了一个穗行数主效QTL的位置，并在不同代际中验证了这一QTL的有效性。
通过这些结果，我们得出玉米垂直上的穗行数主效QTL位于12号染色体上，为QTL12。
不同环境条件下，穗行数主效QTL的作用类似，但不同环境下的名义和实际贡献略有不同。
综上所述，本文研究了玉米穗部和籽粒特征的遗传机理，并针对性地探讨了不同环境条件下的QTL定位问题。
鉴于实验结果，穗行数主效QTL是玉米产量增加的有效途径，其对玉米栽培具有指导意义本研究利用不同品种的玉米进行杂交，并在不同环境条件下实施QTL定位实验，揭示了玉米穗部和籽粒特征的遗传机理。
结果显示，穗部和籽粒性状的QTL位置受环境条件的影响较小，说明基因在其中起到关键作用。
同时，鉴定出穗行数主效QTL位于12号染色体上，为QTL12，其对玉米产量增加具有明显作用。
这对于指导玉米的栽培具有重要意义不同环境条件下玉米穗部和籽粒性状的QTL定位及玉米穗行数主效QTL的验证2随着现代生物技术的发展，基因定位和基因功能的研究已经成为生物学的重要研究方向之一。
基因位点的关联分析在作物遗传育种中具有重要意义，可以为作物遗传改良提供基础信息。
玉米穗行数基因的QTL定位与分析
玉米穗行数基因的QTL定位与分析翟立红周兰庭等【论文摘要】对玉米中控制穗行数的QTL进行定位和分析，为分子标记辅助选择育种提供理论基础。
在一套以综3为遗传背景携带衡白522置换片段的染色体片段置换系群体进行QTL初步定位的基础上，以穗行数明显减少的置换系SIL8为材料，构建置换片段内的F2次级分离群体和跨叠系进行了穗行数基因的QTL定位。
在1.02～1.04 bin区段存在控制玉米穗行数的QTL，命名为qKRN1。
2年的QTL定位及跨叠系分析结果将qKRN1锁定在分子标记HND9-umc1297之间，遗传距离为2.7cM，该穗行数QTL的鉴定，为进一步精细定位或克隆相应基因奠定了基础。
【论文关键词】玉米；染色体片段置换系；穗行数；数量性状玉米产量是玉米育种学家和遗传学家共同关注的性状，穗行数是一个重要的产量组成因子，与产量显著正相关，探明穗行数形成的遗传机理有助于玉米产量性状形成的遗传机理的阐述，为开展分子设计育种提供理论指导。
玉米穗行数是一个数量性状，受到多基因的控制。
随着分子标记技术的发展和玉米基因组测序结果的出现，在玉米全基因组内检测控制产量相关QTL取得了一定进展。
在20世纪80—90年代，Edwards等就使用同工酶和RFLP标记开展玉米数量性状基因的研究 [1-2]。
随后Veldboom等报道了利用RFLP标记对玉米形态和产量性状进行QTL定位，鉴定了23个控制形态性状、35个控制产量性状的QTL，其中，在1 S（bnl5.62，1.02 bin）、2 S、4 S和4 L上各鉴定了一个穗行数QTL[3]。
bnl5.62附近的QTL也被Austin 等所鉴定到，另外他们在其邻近的umc157附近还检测到一个穗粗QTL[4]。
杨俊品等以4822×5003 的166 个F2：3 家系作为定位群体，共检测出 59 个分布于10个连锁群的QTL，其中第1、3 连锁群较多；在第一染色体的bnlg1083（1.02 bin）、umc1035（1.06 bin）附近发现了2个穗行数QTL[5]，这些QTL也与产量有关[6]。
玉米穗行数的遗传研究
玉米穗行数的遗传研究徐宝峰;许正学;邬生辉;曲海涛;王越人;李光发【摘要】利用PH4CV、A6及PH4CV×A6的326份DH系穗行数,根据主、多基因遗传模型进行分析,运算结果为:穗行数为1对主基因混合加、加上模型,主基因遗传力为54.35％,多基因遗传力为39.56％.【期刊名称】《农业科技通讯》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】2页(P85-86)【关键词】玉米;穗行数;遗传【作者】徐宝峰;许正学;邬生辉;曲海涛;王越人;李光发【作者单位】通化市农业科学研究院吉林梅河口135007;通化市农业科学研究院吉林梅河口135007;通化市农业科学研究院吉林梅河口135007;通化市农业科学研究院吉林梅河口135007;通化市农业科学研究院吉林梅河口135007;通化市农业科学研究院吉林梅河口135007【正文语种】中文玉米穗行数是决定玉米产量的主要构成因素，属于数量性状，广义遗传力较高，与玉米产量呈显著正相关[1-2]。
近期对穗行数的研究多集中在分子层面[3]，认为玉米穗行数的位点主要为加性和部分显性，具有较大的遗传效应。
文章利用穗行数差异较大的双亲及其组合DH群体的穗行数进行主、多基因遗传分析，为玉米遗传育种工作提高参考。
1 材料与方法1.1 试验材料PH4CV （14～16 行）、A6 （20～22 行）及 326 份PH4CV×A6材料的DH 系。
1.2 试验方法2017年种植 PH4CV、A6及 326份PH4CV×A6材料的DH系。
ph4cv、A6为5 m行长，10行区；326份PH4CV×A6材料的DH系，各5 m行长，2行区。
垄距60 cm，株距20 cm。
秋季收获后，PH4CV、A6随机各取100穗，计穗行数；326份DH系各取10穗，计穗行数，取平均值。
1.3 统计方法按照章元明教授的P1、P2、DH模型进行运算分析。
2 结果与分析2.1 模型运算结果将PH4CV、A6的穗行数，及326份DH系穗行数输入模型，结果如表1。
玉米穗行数基因的Q TL定位与分析
玉米穗行数基因的Q TL定位与分析翟立红;周兰庭;韩鹏;腾峰【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2016(044)002【摘要】对玉米中控制穗行数的QTL进行定位和分析，为分子标记辅助选择育种提供理论基础。
在一套以综3为遗传背景携带衡白522置换片段的染色体片段置换系群体进行QTL初步定位的基础上，以穗行数明显减少的置换系SIL8为材料，构建置换片段内的F2次级分离群体和跨叠系进行了穗行数基因的QTL定位。
在1．02～1．04 bin区段存在控制玉米穗行数的QTL，命名为qKRN1。
2年的QTL定位及跨叠系分析结果将qKRN1锁定在分子标记HND9－umc1297之间，遗传距离为2．7cM，该穗行数QTL的鉴定，为进一步精细定位或克隆相应基因奠定了基础。
【总页数】4页(P69-72)【作者】翟立红;周兰庭;韩鹏;腾峰【作者单位】湖北文理学院生物化学与分子生物学系，湖北襄阳441053;湖北文理学院生物化学与分子生物学系，湖北襄阳441053;湖北文理学院生物化学与分子生物学系，湖北襄阳441053;湖北文理学院生物化学与分子生物学系，湖北襄阳441053; 湖北腾龙种业有限公司，湖北利川445400【正文语种】中文【中图分类】S513.03【相关文献】1.玉米穗行数相关基因GRMZM2G398848的生物信息学分析 [J], 孙培元2.玉米新选自交系2个组合6个世代穗行数和行粒数的遗传分析 [J], 石明亮;江建华;梁奎;郭媛;薛林;胡加如;黄小兰;洪德林3.玉米穗行数主效位点qKRN5.04精细定位与遗传效应解析 [J], 白娜;石云素;李永祥;焦付超;陈林;李春辉;张登峰;宋燕春;王天宇;黎裕4.玉米穗行数全基因组关联分析 [J], 张焕欣;翁建峰;张晓聪;刘昌林;雍洪军;郝转芳;李新海5.玉米超多穗行数基因型通15D969的单倍体育种效应 [J], 李忠南;王越人;刘颖;艾东;王大川;胡博;李光发因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
玉米行粒数主基因+多基因混合遗传模型分析
６ ． ４ Ｏ 、 ８ ． ９ Ｏ 、 ９ ． １ ０ 。 以 多基 因遗 传 为 主 ， 应 采 用 轮 回选 择 和 聚 合 回 交 的 方 法 积 累微 效 基 因 ， 对
玉 米行 粒 数 进 行 遗 传 改 良 。 关 键 词 ：玉 米 ；行 粒 数 ；主 基 因 ＋ 多 基 因 遗 传 分 析
ｐ ｏｌ ｙ ｇ ｅ ｎｅ ｍｉ ｘ ｅ ｄ ｉ ｎｈｅ ｒ ｉ ｔ ａ ｎｃ ｅ ｍ ｏｄ ｅ １ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｋｅ ｒ ｎ ｅ ｌ ｎ ｕｍ ｂ ｅ ｒ ｐｅ ｒ ｒ ｏ ｗ ｗ ａ ｓ
ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｂ ｙ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ — ｄ ｏ ｍｉ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｏ ｍｉ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ — ｅ ｐ ｉ ｓ ｔ ａ ｓ ｉ ｓ ｐ ｏ ｌ ｙ ｇ ｅ ｎ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｅ Ｉ， ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｉ ｔ ｗａ ｓ
（ Ｓｃ ｈｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｌｉ ｆ ｅ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇｙ， Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｉ ｎｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏｆ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇｙ， Ｘｉ ｎｘｉ ａ ｎ ｇ ４ ５３ ００ ３， Ｃｈｉ ｎ ａ ）
全基因组关联分析在玉米籽粒性状研究中的应用及其候选基因预测
全基因组关联分析在玉米籽粒性状研究中的应用及其候选基因预测陈昕怡;刘晨艳;华明珠;徐欣;冯汶祥;汪保华;方辉【期刊名称】《农学学报》【年(卷),期】2024(14)4【摘要】本研究旨在探索调控玉米籽粒发育的自然变异,以期为玉米产量性状的遗传改良提供科学依据。
以150份遗传变异丰富的玉米自交系为材料进行研究。
通过结合34342个SNP标记和3种模型,对5个籽粒相关性状进行全基因组关联分析。
研究结果揭示了18个独立位点与目标性状显著关联,每个位点能够解释12.24%~15.41%的表型变异。
同时,研究发现4对与籽粒长度相关的SNP之间存在显著的上位性互作,这些互作共能解释5.32%的表型变异。
为了深入理解这些关联位点背后的分子机制,结合B73自交系籽粒发育的动态转录组数据和基因的功能注释,预测了19个候选基因,这些候选基因可以分为4类:6个酶、3个核糖体蛋白、1个转录因子和9个其他蛋白。
这些候选基因的发现为解析玉米籽粒发育的分子机制以及改良籽粒大小和作物产量提供新的基因资源。
通过本研究,我们不仅揭示了调控玉米籽粒发育的自然变异,还为玉米产量性状的遗传改良提供了新的基因资源。
这些成果有望为玉米育种工作带来新的突破,提高玉米产量,从而更好地满足人类对粮食的需求。
【总页数】11页(P26-36)【作者】陈昕怡;刘晨艳;华明珠;徐欣;冯汶祥;汪保华;方辉【作者单位】南通大学生命科学学院【正文语种】中文【中图分类】S513【相关文献】1.玉米盐胁迫相关性状全基因组关联分析及候选基因预测2.玉米籽粒淀粉含量全基因组关联分析和候选基因预测3.玉米雌穗产量相关性状全基因组关联分析与候选基因鉴定4.小麦籽粒镉元素含量全基因组关联分析及候选基因预测5.玉米茎秆营养品质性状全基因组关联分析及候选基因筛选因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
玉米杂交种穗部性状的全基因组关联分析
玉米杂交种穗部性状的全基因组关联分析李婷;董远;张君;冯志前;王亚鹏;郝引川;张兴华;薛吉全;徐淑兔【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2022(55)13【摘要】【目的】玉米穗部性状是产量的重要构成因子,利用全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)方法解析玉米杂交种穗部性状的遗传基础、挖掘与穗部性状相关的位点,为功能基因克隆和高产玉米品种培育提供参考。
【方法】选用115份来源于陕A群和陕B群的优良玉米自交系和4份国内骨干作为亲本,以基于NCⅡ遗传交配设计获得的442份玉米杂交种为材料构建关联群体,调查2个环境中群体材料的穗长、穗粗、穗行数等8个穗部性状;利用tGBS技术检测亲本基因型,推测出F1杂交种的19461个高质量SNP,结合杂交种表型和基因型开展基于加性、显性及上位性模型的穗部性状的全基因组关联分析,并利用公共数据库中玉米穗发育相关组织的转录组数据和基因的注释信息预测候选基因。
【结果】表型数据分析结果显示,试验群体的8个穗部性状均符合正态分布,表型变异为3.78%—45.25%。
方差分析表明,8个穗部性状的环境效应和基因型效应均呈现极显著水平(P<0.001),广义遗传力为54.15%—68.89%。
同时玉米杂交种穗部性状间呈现显著正相关或显著负相关。
利用加性和显性模型分别检测到16个和3个显著SNP,上位性模型检测到79个上位性位点。
3种模型检测的显著位点累积解释各性状38.21%—60.69%的表型变异,其中,加性模型检测到的显著SNP累积解释的表型变异为0.00—41.26%,上位性模型检测到的位点累积解释的表型变异为15.18%—45.36%。
基于加性和显性模型检测的显著SNP的效应分析发现多数位点呈现加性和部分显性效应,仅2个为超显性。
进一步分析发现,7个单SNP和5个上位性位点能够解释5%以上的表型变异。
根据SNP的位置以及基因的表达信息预测了17个候选基因。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。