基于元分析和生物信息學分析的玉米抗旱相關(guān)性狀QTL一致性區(qū)間定位.pdf

1、干旱是限制玉米生產(chǎn)的一個重要因素。隨著水資源日益緊張，干旱災害頻發(fā)，玉米抗旱性逐漸成為育種家最為關(guān)注的目標性狀之一。分子標記技術(shù)的快速發(fā)展，統(tǒng)計方法的不斷完善，為抗旱性這樣典型數(shù)量性狀的研究提供了保障，至今已定位了大量與玉米抗旱相關(guān)的QTL位點?；蚩寺〖夹g(shù)的不斷普及，加速了植物抗旱性相關(guān)基因的研究，目前已報道了許多典型的與干旱脅迫相關(guān)的功能基因或轉(zhuǎn)錄因子，如LEA蛋白，MYB、DREB等轉(zhuǎn)錄因子。但是，利用MAS或基因克隆等技術(shù)改良玉

2、米的抗旱性的相關(guān)報道卻相對較少，其原因主要在于發(fā)掘出的抗旱QTL位點比較分散或能有效提高玉米應答水分脅迫的功能基因相對較少。隨著生物信息學的不斷發(fā)展，玉米基因組序列的完全測序，且所有序列信息提交公共數(shù)據(jù)庫，使我們可以方便的利用互聯(lián)網(wǎng)上的免費資源，搜集QTL定位信息，基因信息以及玉米基因組序列信息，從中發(fā)掘有效信息為抗旱育種服務。然而，選取什么方法，構(gòu)建QTL與基因組序列之間的橋梁，加速玉米抗旱性狀的研究，是現(xiàn)階段需要考慮重要問題。

3、>　　 本研究收集整理玉米抗旱相關(guān)的QTL定位信息，涉及性狀23個，主要包括產(chǎn)量、花期和株高三大類，分別為：產(chǎn)量、粒重、每株穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重、粒長、粒厚、穗行長、穗長、穗粗、穗重、軸粗、10株穗數(shù)、10株粒數(shù)、每穗粒重、每穗粒數(shù)、百粒重、生物產(chǎn)量(干重)、開花期、吐絲期、開花吐絲間隔期(ASI)、株高和穗位高，以及玉米抗旱性相關(guān)的基因信息，利用元分析軟件，借助生物信息技術(shù)和玉米基因組序列資源，開展了發(fā)掘玉米抗旱相關(guān)的有利基因組區(qū)段

4、的研究工作，研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 (1)共搜集到360多個國內(nèi)外與玉米抗旱性相關(guān)的QTL定位信息，借助玉米高密度遺傳連鎖圖譜IBM22008 Neighbors作參考，將所有QTL定位區(qū)間映射于該圖譜中，利用overview分析方法檢測發(fā)現(xiàn)這些QTL在10條染色體中呈非均勻分布，在多數(shù)染色體中都有QTL出現(xiàn)分度較高的區(qū)間，且在1、3、4、6和7號染色體中都有RPL值大于3的位點。利用MetaQTL軟件運算得到玉米基因組中有

5、79個玉米抗旱性相關(guān)的“一致性”QTL(簡稱MQTL)區(qū)間，且與overview分析結(jié)果相近，且置信區(qū)間相對較小，有助于進一步作用機理分析；
　　 (2)搜集IBM22008 Neighbors圖譜中與抗旱相關(guān)的基因座位，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)有69個在MQTL區(qū)間內(nèi)部或鄰近，且部分MQTL區(qū)間中有3-6個抗旱相關(guān)的基因座位，推測這些區(qū)段與玉米抗旱性有一定的相關(guān)性；
　　 (3)借助玉米遺傳圖譜與基因組序列的物理圖譜中標記的相關(guān)性，將