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玉米种质资源研究室在玉米籽粒脱水速率研究方面取得新进展

近日,生物学TOP期刊《Theoretical and Applied Genetics》在线发表了来自我所玉米种质资源团队题为“Integrating a genome-wide association study with transcriptomic analysis to detect genes controlling grain drying rate in maize (Zea mays L.)”的研究论文,该研究定位了7个在不同环境条件下与玉米籽粒脱水速率相关的SNP位点,并结合基因组和转录组数据分析获得了相关6个候选基因,研究结果为解析玉米籽粒脱水速率的分子遗传机制和创制脱水速率快玉米新种质奠定了基础。


生理成熟前后籽粒脱水速率是影响玉米籽粒机收的重要因素之一,籽粒机收玉米新品种的选育和推广是降低玉米生产的成本最有效的途径。因此,挖掘籽粒脱水速率相关的基因,创制籽粒脱水快的新种质是实现玉米籽粒机收的基础。

本研究首先建立了一个遗传多样性丰富的玉米自然变异关联群体,并对关联群体内不同玉米自交系的籽粒脱水速率进行了精准鉴定,通过全基因组关联分析,在多个生态环境下挖掘到7个与籽粒脱水速率显著相关的SNPP < 0.0001)位点。同时,为了进一步发掘籽粒脱水速率相关的基因,分别在转录组水平上对不同脱水速率的玉米自交系进行了分析,然后结合不同环境条件下全基因组关联分析的鉴定结果,获得了6个候选目标基因,其中APT1(Aberrant pollen transmission 1, Zm00001d047468)可能是一个控制玉米籽粒脱水速率的主效基因。研究结果为玉米籽粒机收新品种的选育提供了重要的理论基础。

    贾腾蛟博士后为本文第一作者,李会勇副研究员为本文通讯作者。该项研究得到了国家转基因重大科技专项、国家重点研发项目的资助。

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