【摘 要】
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由于甜高粱的植株高大,再结合环境因素的影响,在大田种植时倒伏情况较为严重,不仅给现代化机械耕作造成了困扰,更是对其产量造成了不可估量的影响。为解决这一现状的影响,本研究对403份不同种质甜高粱的重心高度、主茎鲜重、抗压力、抗折力、抗穿刺力、倒伏系数1、倒伏系数2和倒伏系数3性状进行测定分析,并结合18784个均匀分布于甜高粱基因组的单核苷酸多态性（single nucleotide polymor
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“基于多性状联合分析的甜高粱抗倒伏性状相关优异等位变异挖掘”（项目编号:31660300）课题主持人:胡文明副教授; 国家自然科学基金项目“甜高粱耐旱性评价及其与 SSR 标记的关联分析”（项目编号:31660397）课题主持人:徐翠莲副教授（塔里木大学）
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由于甜高粱的植株高大,再结合环境因素的影响,在大田种植时倒伏情况较为严重,不仅给现代化机械耕作造成了困扰,更是对其产量造成了不可估量的影响。为解决这一现状的影响,本研究对403份不同种质甜高粱的重心高度、主茎鲜重、抗压力、抗折力、抗穿刺力、倒伏系数1、倒伏系数2和倒伏系数3性状进行测定分析,并结合18784个均匀分布于甜高粱基因组的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）标记,分别用mr MLM、FASTmr MLM、FASTmr EMMA、p LARm EB、p KWm EB和ISIS EM-BLASSO不同的模型方法进行全基因组关联分析（Genome wide association study,GWAS）,再根据分析结果评估各性状间遗传力的影响。以期为甜高粱种质资源抗倒伏鉴定评价及抗倒伏育种亲本的选择提供理论指导和材料基础。经过综合检测分析,在甜高粱的10条染色体上共检测到50个与抗倒伏相关性状相关联显著的SNP位点。主要研究成果如下:1.显著SNP位点的筛选8个抗倒伏相关性状在6种模型方法的分析检测下,检测到,3号染色体2个位点（chromosome＿3-11554750,chromosome＿3-27872928）,4号染色体2个位点（chromosome＿4-52122594,chromosome＿4-52145105）,8号染色体2个位点（chromosome＿8-47146386,chromosome＿8-54163002）,10号染色体2个位点（chromosome＿10-24065888,chromosome＿10-44928079）,其中性状主茎鲜重与倒伏系数1、倒伏系数2、倒伏系数3共同检测到3号染色体的11554750和27872928位点的次数最多,均检测到19次。说明甜高粱抗倒伏基因中,受这两个位置上位点的影响较大。2.数量性状基因受效应值影响分析结果表明,有65个显著SNP位点的QTN（Quan-titative trait nucleotides,QTN）效应值为增效效应,8个SNP的QTN效应值为减效效应。位点chromosome＿8-54163002的效应值最高,为61.2035。根据基因表达和不同模型分析表明,可推测出此为甜高粱抗倒伏相关候选基因。3.基因座连锁分析从分析结果的可以看出,检测到显著SNP的位点的LOD值均大于3,首先确定了连锁关系,其次说明在相同染色体上位点的基因座的位置很紧密,检测出来的位点极有可能为同一个影响甜高粱抗倒伏基因的显著SNP。4.显著SNP位点贡献率的对比通过分析得出,chromosome＿10-24065888位点虽然在倒伏系数1和倒伏系数3共同检测到,但其的贡献率r~2最低,为0.00000041324%。chromosome＿4-52145105位点的贡献率r2最高,为40.3384%。5.不同性状显著位点遗传率分析通过分析结果计算得出,性状抗压力在pLARmEB模型方法中检测到的chromosome＿2-1147597位点遗传率最高,为65.4041%。6.各分析模型方法比较可以明确看出,pLARmEB模型方法检测到的显著SNP位点次数最多,共检测到37次。p KWm EB模型方法检测到18次,mrMLM模型检测到29次,ISIS EM-BLASSO模型检测到22次,FASTmr MLM模型检测到19次,FASTmr EMMA模型检测到18次。通过模型方法间的比较,p LARm EB模型方法更为稳定。总体来说,通过对甜高粱抗倒伏相关性状和对多种全基因组关联分析模型方法的研究成果,为甜高粱种质抗倒伏育种基因挖掘和全基因组关联分析探究提供了有利信息。
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