«上一篇/Previous Article|本期目录/Table of Contents|下一篇/Next Article»

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第51卷

期数:

2023年第21期

页码:

106-113

栏目:

遗传育种与耕作栽培

出版日期:

2023-11-05

文章信息/Info

Title:

Genome-wide association study on yield-related traits of sesame (Sesamum indicum L.)

作者:

崔向华¹; 隗正阳¹; 杜振伟²; 周霞丽¹; 刘焱³; 石明权¹; 阚跃峰¹; 张少泽¹; 崔承齐²; 梅鸿献²

1.驻马店市农业科学院，河南驻马店 463000； 2.河南省农业科学院芝麻研究中心，河南郑州 450008；3.南阳市农业科学院，河南南阳 473085

Author(s):

Cui Xianghua; et al

关键词:

芝麻; 产量性状; 全基因组关联分析; SNP标记; 功能注释基因; 广义遗传力; 候选基因预测

Keywords:

-

分类号:

S565.303.2

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

以294份遗传多样性丰富的芝麻种质资源为试验材料，于2014年调查驻马店市、商丘市、南阳市3个地点的株高、始蒴高度、单株蒴数、蒴粒数、千粒质量、单株产量等6个产量相关性状，结合33 027个SNP标记，使用混合线性模型进行全基因组关联分析，对重复检测到的显著SNP位点两侧99 kb区域内挖掘所有功能注释基因，根据注释信息找寻与目标性状相关的基因，并进行功能富集分析。结果表明，6个性状存在广泛变异，3个环境下变异系数表现为单株产量和单株蒴数>始蒴高度>蒴粒数>千粒质量>株高。6个性状均呈现正态分布，广义遗传力为44.07%~85.49%。经关联分析共检测到171个显著关联位点，表型变异解释率为5.46%~11.56%。在驻马店和商丘共同检测到6个与蒴粒数显著关联的位点，在其侧翼各99 kb区域内共挖掘到118个功能注释基因，其中SIN_1012613基因与拟南芥CKI1(AT2G47430)是同源基因，该基因可能通过调控雌配子的发育来决定芝麻蒴粒数。本研究结果有助于解析芝麻产量相关性状的遗传机制，为芝麻产量的遗传改良奠定理论基础。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］刘红艳. 芝麻细胞核雄性不育的遗传特性、生理生化及分子标记研究［D］. 北京：中国农业科学院，2013.
［2］许方涛，崔向华，盛晨，等. 芝麻不同组织中矿物质元素分布特征及相关性分析［J］. 中国油料作物学报，2023，45(5)：1028-1033.
［3］Hirata F，Fujita K，Ishikura Y，et al. Hypocholesterolemic effect of sesame lignan in humans［J］. Atherosclerosis，1996，122(1)：135-136.
［4］刘坤，齐静，刘梦兰，等. 芝麻GRF基因家族全基因组鉴定分析［J］. 分子植物育种，2020，18(22)：7323-7333.
［5］周瑢，许方涛，盛晨，等. 芝麻含油量及脂肪酸含量QTL分析［J］. 中国油料作物学报，2021，43(6)：1042-1051.
［6］熊雪航，段海洋，李文龙，等. 玉米穗长全基因组关联分析［J/OL］. 分子植物育种：1-16.(2022-06-30)［2023-08-25］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20220630.1359.004.html.
［7］杨飞，张征锋，南波，等. 水稻产量相关性状的全基因组关联分析及候选基因筛选［J］. 作物学报，2022，48(7)：1813-1821.
［8］Palaisa K，Morgante M，Tingey S，et al. Long-range patterns of diversity and linkage disequilibrium surrounding the maize Y1 gene are indicative of an asymmetric selective sweep［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2004，101(26)：9885-9890.
［9］Neumann K，Kobiljski B，Dencˇic＇ S，et al. Genome-wide association mapping：a case study in bread wheat (Triticum aestivum L.)［J］. Molecular Breeding，2011，27(1)：37-58.
［10］Huang X H，Wei X H，Sang T，et al. Genome-wide association studies of 14 agronomic traits in rice landraces［J］. Nature Genetics，2010，42(11)：961-967.
［11］Zhou Z K，Jiang Y，Wang Z，et al. Resequencing 302 wild and cultivated accessions identifies genes related to domestication and improvement in soybean［J］. Nature Biotechnology，2015，33(4)：408-414.
［12］Wei L J，Jian H J，Lu K，et al. Genome-wide association analysis and differential expression analysis of resistance to Sclerotinia stem rot in Brassica napus［J］. Plant Biotechnology Journal，2016，14(6)：1368-1380.
［13］Wang L H，Yu S，Tong C B，et al. Genome sequencing of the high oil crop sesame provides insight into oil biosynthesis［J］. Genome Biology，2014，15(2)：R39.
［14］Tesfaye T，Tesfaye K，Keneni G，et al. Genome-wide association study for yield-related traits in sesame (Sesamum Indicum)［J］. Plant Breeding，2022，141(2)：246-256.
［15］Wei X，Liu K Y，Zhang Y X，et al. Genetic discovery for oil production and quality in sesame［J］. Nature Communications，2015，6：8609.
［16］Dossa K，Li D H，Zhou R，et al. The genetic basis of drought tolerance in the high oil crop Sesamum indicum［J］. Plant Biotechnology Journal，2019，17(9)：1788-1803.
［17］崔承齐，刘艳阳，江晓林，等. 芝麻产量相关性状的多位点全基因组关联分析及候选基因预测［J］. 中国农业科学，2022，55(1)：219-232.
［18］Knapp S J，Stroup W W，Ross W M.Exact confidence intervals for heritability on a progeny mean Basis［J］. Crop Science，1985，25(1)：192-194.
［19］Mei H X，Liu Y Y，Cui C Q，et al. QTL mapping of yield-related traits in sesame［J］. Molecular Breeding，2021，41(7)：43.
［20］唐雪辉，贺建文，谭顺林，等. 芝麻主要农艺性状与产量相关性及通径分析［J］. 安徽农业科学，2010，38(26)：14293-14294.
［21］吕伟，韩俊梅，文飞，等. 西北地区芝麻单株产量与农艺性状的相关性与通径分析［J］. 种子，2020，39(4)：91-94.
［22］刘红艳，赵应忠.芝麻产量性状与品质性状的典型相关分析［J］. 中国油料作物学报，2006，28(2)：129-133.
［23］韩贝，王旭文，李保奇，等. 陆地棉种质资源抗旱性状的关联分析［J］. 作物学报，2021，47(3)：438-450.
［24］徐凌翔，陈佳玮，丁国辉，等. 室内植物表型平台及性状鉴定研究进展和展望［J］. 智慧农业，2020，2(1)：23-42.
［25］Yuan L，Liu Z N，Song X Y，et al. The CKI1 histidine kinase specifies the female gametic precursor of the endosperm［J］. Developmental Cell，2016，37(1)：34-46.
［26］Deng Y，Dong H L，Mu J Y，et al. Arabidopsis histidine kinase CKI1 acts upstream of histidine phosphotransfer proteins to regulate female gametophyte development and vegetative growth［J］. The Plant Cell，2010，22(4)：1232-1248.

相似文献/References:

[1]曾燕楠,程润东,王勇,等.菜用甘薯品种光合速率测定及综合性状调查[J].江苏农业科学,2014,42(11):134.
　Zeng Yannan,et al().Determination of photosynthetic rate and comprehensive traits of vegetable sweet potato varieties[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(21):134.
[2]夏礼如,邱海荣,崔世友.播期对大棚栽培鲜食春大豆产量的影响[J].江苏农业科学,2013,41(06):125.
　Xia Liru,et al.Effect of sowing date on yield of fresh spring soybean in greenhouse[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(21):125.
[3]刘一佳,任学敏,朱雅,等.施氮水平对花生冠层温度和产量性状的影响及其相互关系[J].江苏农业科学,2015,43(12):101.
　Liu Yijia,et al.Effects of nitrogen rate on canopy temperature and yield characteristics of peanut and their relationship[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(21):101.
[4]王义霞,刘春生,苏彦华.新疆棉花品种新陆中51号在山东棉区的需钾特性[J].江苏农业科学,2014,42(10):80.
　Wang Yixia,et al.Potassium requirement characteristics of Xinjiang cotton cultivar “Xinluzhong No.51” in Shandong cotton region[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(21):80.
[5]陈旭升,狄佳春,马晓杰.双亲等位点抗虫杂交棉F1、F2农艺性状比较[J].江苏农业科学,2013,41(08):79.
　Chen Xusheng,et al.Agronomic traits comparison of insect-resistant hybrid cotton F1 and F2 generation with Bt gene on the same locus of their parents[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(21):79.
[6]吴宏亚,张伯桥,汪尊杰,等.长江中下游冬麦区小麦品种主要性状的遗传多样性分析[J].江苏农业科学,2014,42(05):67.
　Wu Hongya,et al.Genetic diversity of main characters of wheat varieties in Yangtze River winter wheat region[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(21):67.
[7]郭强,于玲玲,贺娇娇,等.不同氮磷钾配比控释肥对糯玉米产量性状及经济效益的影响[J].江苏农业科学,2015,43(11):104.
　Guo Qiang,et al.Effects of controlled release fertilizer with different N，P and K ratio on yield characters and economic benefits of waxy maize[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(21):104.
[8]魏利斌,苗红梅,李春,等.芝麻籽粒脂肪含量核磁共振无损快速测定方法的建立[J].江苏农业科学,2016,44(08):386.
　Wei Libin,et al.Establishment of NMR method for rapid and nondestructive detection of fat content in sesame seeds[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(21):386.
[9]李海玲,苗红梅,张海洋,等.芝麻枯萎病菌毒素主成分结构与特性分析[J].江苏农业科学,2017,45(08):82.
　Li Hailing,et al.Structure and characteristics analysis of main toxin components of Fusarium oxysporum f. sp. Sesami[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(21):82.
[10]董静,邢锦城,朱小梅,等.苏北沿海滩涂盐碱地上不同类型甘薯品种耐盐性比较[J].江苏农业科学,2017,45(18):85.
　Dong Jing,et al.Comparison of salinity tolerance of different types of sweet potato cultivars on coastal saline-alkali land in northern Jiangsu[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(21):85.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2023-04-11
基金项目：国家特色油料产业技术体系建设专项(编号：CARS-14-1-01、CARS-14-2-16)；河南省重大科技专项(编号：201300110600)；河南省中央引导地方科技发展资金 (编号：Z20221343038)；河南省农业科学院科技创新团队项目(编号：2023TD31)；河南省农业科学院基础性科研工作项目(编号：2023JC13)。
作者简介：崔向华(1973—)，男，河南驻马店人，副研究员，从事芝麻遗传育种及高产栽培技术研究。E-mail

常用功能

更新日期/Last Update: 2023-11-05