全基因组关联研究解析黍（Panicum miliaceum L.）19 个农艺性状的遗传结构，助力分子育种新突破

《Theoretical and Applied Genetics》：A genome-wide association study reveals the genetic architecture of 19 agronomic traits in broomcorn millet (Panicum miliaceum L.)

为提升黍（Panicum miliaceum L.）分子育种效率，研究人员对 301 份全球黍种质进行基因分型，研究 19 个农艺性状。通过全基因组关联研究（GWAS），识别出 662 个显著标记 - 性状关联（MTAs），为分子育种提供资源。

　　黍（Panicum miliaceum L.）凭借抗旱、生长周期短和适应性强等优势，成为理想的补种作物。深入了解其农艺性状的遗传基础，对提高分子育种效率至关重要。在这项研究中，研究人员对来自全球的 301 份黍种质进行基因分型，运用 208,169 个高质量单核苷酸多态性（SNPs）标记。在十个环境中，对包括生育期、植株形态和产量相关性状在内的 19 个农艺性状展开调查。基于基因组和表型数据，进行全基因组关联研究（GWAS），以确定影响这些性状的显著标记 - 性状关联（MTAs）。利用线性混合模型，针对 19 个性状识别出 662 个显著 MTAs，其中 56 个稳定 MTAs 在两个环境中重复出现。在这些稳定的 SNP 中，40 个位于此前未报道过相关位点的基因组区域。值得注意的是，与穗长（PL）和整个生育期（GP）相关的四个显著 SNP（chr1_2925777、chr7_157147、chr4_3971792 和 chr5_2126999）的优势等位基因，展现出显著更高的表型水平。最终，对这四个显著 SNP 侧翼区域内的 174 个基因进行注释，从中确定了 6 个与 PL 和 GP 相关的候选基因。进一步的单倍型分析为longmi011379和longmi011388鉴定出 7 种单倍型。主要单倍型的表型评估显示，Hap1 和 Hap2 之间存在显著差异。这些研究成果为理解黍生长发育及产量相关性状的遗传机制、开展标记辅助选择育种提供了宝贵资源。