基于通路分析剖析水稻農藝性狀配合力和雜種優勢

向麗媛 徐 凱 蘇 靜 吳 超 袁 雄 鄭興飛 刁 英 胡中立 李蘭芝,*

1 湖南農業大學 / 湖南省農業大數據分析與決策工程技術研究中心,湖南長沙410128；2 武漢大學 / 雜交水稻國家重點實驗室,湖北武漢430072

水稻農藝性狀包括株高、穗長、有效穗數、穗粒數、穗實粒數和千粒重等,通過研究和改良農藝性狀可以提高產量,培育高產品種。隨著高通量測序技術的發展,水稻全基因組測序的完成成為水稻品種改良重要轉折點。全基因組關聯分析(genome- wide association study,GWAS)是一種對全基因組范圍內常見遺傳變異(單核苷酸多態性和拷貝數)總體關聯分析的方法。自植物中第一篇使用高分辨GWAS 鑒定數量性狀相關基因/QTL 的報道[1]以來,在水稻中進行全基因組關聯分析的報道越來越多,Yonemaru 等[2]對抽穗期、粒長、千粒重、籽粒表面積、每穗粒數、抗病6 個產量相關的性狀進行全基因組關聯分析,鑒定到8 個顯著相關位點。Huang等[3]對517 份實驗材料進行高通量測序,對株高等14 個農藝性狀進行GWAS 分析,鑒定出了37 個顯著關聯的變異位點,且每個位點能夠解釋大約36%的表型變異,給水稻的遺傳育種研究提供了重要的理論基礎。GWAS 的出現加快了學者對各種性狀遺傳機制的認識,但該方法也存在以下局限性[4]：(1)目前,GWAS 利用SNP 芯片技術檢測的SNP 大多是根據高密度單倍型圖譜數據得來的,或者是以一定物理位置間隔選擇的SNP。因此,關聯分析所獲得的SNP 位點不一定真正與性狀有關,或位置有所偏差。(2)為防止假陽性關聯,GWAS 分析采用非常嚴格的P值,因而很可能漏掉一些P值未達到GWAS要求的閾值但實際上有關聯的SNP。……