基于GWAS分析挖掘甜瓜熟性相关候选基因

摘要

为挖掘甜瓜熟性相关遗传位点及候选基因，加速甜瓜早熟新品种的选育进程，以151份不同熟性的厚皮甜瓜为材料，采用重测序的方法，对甜瓜熟性性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS），定位熟性显著关联位点。结果表明，151份材料中，早熟材料有36份，共获得高质量SNP位点2 165 342个，MLM(QK)模型筛选到与甜瓜熟性性状显著关联的SNP位点55个，这些位点上下游100 kb范围内共包含等位基因240个。结合功能注释和富集分析，筛选到的基因主要参与苯丙烷生物合成、次级代谢物生物合成、脂肪酸代谢、氨基酸生物合成和植物激素信号转导等过程。其中关联信号最强的2个SNP位点分别在4号和12号染色体上，与4号染色体SNP位点紧密相关的基因为MELO3C009181和MELO3C009179，与12号染色体SNP位点紧密相关的基因为MELO3C002391，其中MELO3C009181(LAX2)编码类生长素转运蛋白，MELO3C002391(PER7)编码过氧化物酶，可作为调控甜瓜熟性的候选基因。本研究结果为甜瓜熟性育种和早熟品种选育奠定了分子基础。

关键词

甜瓜 / 熟性 / 早熟 / 全基因组关联分析

基金资助

广西重点研发计划（桂科AB21196045,桂科农AB2506910004）; 广西自然科学基金（2023GXNSFAA026437）; 国家自然科学基金（32260677）; 国家现代农业产业技术体系广西创新团队项目（nycytxgxcxtd-2024-17-02）; 国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-25）; 广西农业和乡村振兴人才培养支持专项农业科技青年人才托举工程项目（GXQNTJ242104）; 广西农业科学院专项（桂农科2024ZX26,桂农科2026YT079）;广西农业科学院博士后基金（桂农科博2024058）