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一種結合QTL(數量性狀基因座)和GWAS(全基因組關聯研究)的方法精細定位了一個與熱帶玉米種質中抗白斑病能力相關的重要基因位點(qMWS3–2)
《BMC Plant Biology》:An integrated QTL-GWAS approach fine-maps a major locus (qMWS3???2) for stable resistance to maize white spot in tropical germplasm
【字體: 大 中 小 】 時間:2026年02月26日 來源:BMC Plant Biology 4.8
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本研究利用Suwan種質資源中抗白斑病親本D39培育的RIL亞種群,結合QTL定位和GWAS分析,鑒定出染色體3上的主要抗性QTL(qMWS3-2),關聯兩個SNP位點,并識別出編碼MAPK激酶(Zm00001eb155730)和硫代謝相關基因(Zm00001eb155910)。D39通過特異性抑制MAPK基因表達及獨特的硫代謝基因表達模式,展現出顯著抗性,為培育抗白斑病玉米新品種提供理論依據。
玉米白斑病(MWS)是一種極具破壞性的葉部疾病,近年來已成為全球玉米生產的主要威脅。因此,鑒定新的抗MWS基因至關重要。本研究使用了來自具有MWS抗性的Suwan種質的兩個重組自交系(RIL)亞群。
通過整合數量性狀位點(QTL)定位和全基因組關聯研究(GWAS)策略,成功鑒定了與抗性相關的基因位點。分析結果一致表明,在3號染色體上存在一個主要的抗性區域,其中主要QTL位點qMWS3-2在三種環境和BLUP值中均被持續鑒定出來,能夠解釋高達10.81%的表型變異,并且與兩個顯著的單核苷酸多態性(SNPs)共定位。在該區域內,鑒定出了兩個候選基因:Zm00001eb155730編碼絲裂原活化蛋白激酶,Zm00001eb155910參與硫代謝。單倍型分析顯示,這兩個基因的有利單倍型都與顯著增強的MWS抗性相關,并且僅存在于來自高抗性親本D39的亞群中。表達分析進一步揭示了D39的獨特防御機制:該親本強烈抑制了候選基因Zm00001eb155730的表達,而該基因在高度易感的親本中則顯著上調。至于與防御相關的基因Zm00001eb155910,其表達模式與易感親本Ye107和親本YML32的表達模式不同。
本研究鑒定出的候選基因和有利單倍型為玉米的分子育種提供了寶貴的資源,將有助于培育高抗性MWS品種。
玉米白斑病(MWS)是一種極具破壞性的葉部疾病,近年來已成為全球玉米生產的主要威脅。因此,鑒定新的抗MWS基因至關重要。本研究使用了來自具有MWS抗性的Suwan種質的兩個重組自交系(RIL)亞群。
通過整合數量性狀位點(QTL)定位和全基因組關聯研究(GWAS)策略,成功鑒定了與抗性相關的基因位點。分析結果一致表明,在3號染色體上存在一個主要的抗性區域,其中主要QTL位點qMWS3-2在三種環境和BLUP值中均被持續鑒定出來,能夠解釋高達10.81%的表型變異,并且與兩個顯著的單核苷酸多態性(SNPs)共定位。在該區域內,鑒定出了兩個候選基因:Zm00001eb155730編碼絲裂原活化蛋白激酶,Zm00001eb155910參與硫代謝。單倍型分析顯示,這兩個基因的有利單倍型都與顯著增強的MWS抗性相關,并且僅存在于來自高抗性親本D39的亞群中。表達分析進一步揭示了D39的獨特防御機制:該親本強烈抑制了候選基因Zm00001eb155730的表達,而該基因在高度易感的親本中則顯著上調。至于與防御相關的基因Zm00001eb155910,其表達模式與易感親本Ye107和親本YML32的表達模式不同。
本研究鑒定出的候選基因和有利單倍型為玉米的分子育種提供了寶貴的資源,將有助于培育高抗性MWS品種。