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谷子抽穗期基因SiGI的表达与单倍型变异分析

文献类型： 中文期刊

作者： 姚琦;智慧;孟强;袁迪;张彬;刁现民;贾冠清

作者机构：

关键词： 全基因组关联分析;单倍型分析;节律性表达;抽穗期;谷子

期刊名称：植物遗传资源学报

ISSN： 1672-1810

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 谷子抽穗期是决定品种适应性的关键性状，解析抽穗期关键基因的表达规律及其单倍型变异特点可为提升品种改良效率奠定基础。本文通过全基因组关联分析（GWAS），发现了一个与抽穗期紧密相关的关联信号，该信号定位于谷子5号染色体的11，062，649 bp处，该位点附近存在一个拟南芥抽穗期基因AtGI的同源基因SiGI。使用实时荧光定量PCR技术研究短日照（10 h光照/14 h黑暗）条件下SiGI 24 h节律变化规律，并对其进行了组织时空表达及亚细胞定位分析。利用697份谷子品种，分析SiGI编码区和启动子区的遗传多态性和单倍型变异规律，并对单倍型的表型效应进行鉴定。结果显示，SiGI在光周期响应组织（根、茎、叶等）中高表达，亚细胞定位于细胞核，在傍晚表达量上调，呈现出24 h节律性表达模式。SiGI在不同谷子品种中存在丰富的多态性，其中，启动子Hp-6单倍型较Hp-3单倍型品种的相对表达量显著上调了约1.5倍（P=0.0083）。在8个不同种植环境下，Hp-6单倍型品种的抽穗期显著提前，并在4个环境中株高显著降低。结果表明SiGI基因的Hp-6单倍型具有早熟且对产量影响较小的优势，可作为优异单倍型用于分子育种选择。

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