利用两种来自热带玉米的种群进行全基因组协会分析,分析带状叶子和盖子的闪光病耐药性

科学领域:

• 植物病理学 植物病理学
• 遗传学 是一个遗传学.
• 农业学是一种农业学.

背景情况:

• 由Rhizoctonia solani引起的带状叶子和包膜炎 (BLSB) 是玉米中一种严重的土壤传染性真菌病,导致大量的产量损失.
• 识别控制BLSB耐药性的遗传因素对于开发耐药玉米品种和提高作物产量至关重要.

研究的目的:

• 使用全基因组关联研究 (GWAS) 识别与玉米中BLSB耐药性相关的单核酸多态 (SNPs).
• 发现新型候选基因并探索玉米对BLSB的耐药性所涉及的生物途径.
• 为旨在改善玉米对带状叶和病的耐药性的育种计划提供遗传见解.

主要方法:

• 一个多亲的玉米种群的发展,包括两种复合同血统 (RIL) 种群 (442个F8RIL) 来自涉及BLSB耐药和易受性同血统的交叉种群.
• 通过基因型测序 (GBS) 来产生562,212个高质量的SNP.
• 在四个环境中进行全基因组关联研究 (GWAS),以确定与BLSB耐药性相关的SNP.
• 生物信息分析整合了玉米遗传数据库 (MaizeGDB,NCBI) 以确定SNP重要区域内的候选基因.

主要成果:

• 在四个环境中,有19个SNP与BLSB耐药性一致相关,表型变异解释 (PVE) 从2.48%到11.71%不等.
• 确定了五种新的候选基因 (染色体8上的Zm00001d009723,Zm00001d009975,Zm00001d009566,染色体10上的Zm00001d026376和染色体8上的Zm00001d009567).
• 这些候选基因与细胞膜和免疫蛋白,新陈代谢,运输,转录调节以及对玉米防御至关重要的结构功能有关.

结论:

• 这项研究成功地确定了玉米中显著的遗传基因位置和与带状叶子和包虫害耐药性相关的新型候选基因.
• 已识别的基因和途径为标记器辅助选择和基因工程提供了有价值的目标,以增强玉米BLSB耐药性.
• 这项研究为培育抗真菌疾病更有弹性的玉米品种提供了基础知识.