精细测绘和基因分析确定了一种C2H2类型的指作为小麦标题日期调节的候选基因
Yuting Li1,2, Hongchun Xiong2, Huijun Guo2
1MARA Key Laboratory of Sustainable Crop Production in the Middle Reaches of the Yangtze River (Co-Construction By Ministry and Province), College of Agriculture, Yangtze University, Jingzhou, 434025, China.
概括
研究人员确定了一种基因,TraesCS2A02G181200,影响小麦标题日期 (HD). 这种小效应的定量特征位置 (QTL),Qhd.2AS,在2A染色体上,不会对产量产生负面影响,为小麦育种提供了潜力.
科学领域:
- 植物遗传学 植物遗传学
- 农作物科学 农作物科学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 标题日期 (HD) 是小麦等谷物作物的关键定量特征,显著影响区域适应性和产量潜力.
- 识别遗传因素,特别是那些具有轻微影响的遗传因素,对于优化在不同环境中种植小麦至关重要.
- 了解HD的遗传调节对于开发耐气候和高产小麦品种至关重要.
研究的目的:
- 在小麦中绘制和描述与标题日期相关的新型小效果定量特征位置 (QTL).
- 确定QTL底层的特定基因,并阐明其在调节标题日期方面的作用.
- 评估这个QTL在改善小麦品种计划而不会影响产量的潜力.
主要方法:
- 集散分离分析 (BSA) 用于检测和最初绘制2A (2AS) 染色体短臂上的QTL.
- 为了进行高分辨率的绘制,使用了大量的分离群体 (4894个人),将QTL划分为1.70Mb的基因组区域.
- 候选基因分析,包括序列变异,基因转录和TILLING (基因组中诱导局部病变的向) 突变查,在映射间隔内的基因上进行.
主要成果:
- 一种名为Qhd.2AS的小效应的QTL成功地被映射到小麦染色体2AS.AS上的1.70Mb间隔.
- 鉴定出C2H2型指蛋白基因TraesCS2A02G181200,是Qhd.2AS.最强的候选基因.
- 对TraesCS2A02G181200的突变分析证实了其在标题日期中的作用,突变者显示HD的 2-4 天延迟.
- 在自然加入中,TraesCS2A02G181200的调节部位的变异很常见,并且确定了积极选择的等位基因.
结论:
- TraesCS2A02G181200是一种关键的调节小麦标题日期的基因,有助于Qhd.2AS QTL.
- 已识别的QTL及其候选基因独立于主要的开花时间基因 (例如VRN-B1) 和环境因素.
- Qhd.2AS没有对产量相关特征产生负面影响,这使其成为小麦育种的有价值目标,旨在提炼标题日期并提高生产力.
