整合大群体关联分析与 F2群体定位，揭示玉米株高一般配合力的遗传奥秘

《Theoretical and Applied Genetics》：Integrative mapping in large inbred and hybrid association panels along with an F2 population advanced a novel understanding of general combining ability for plant height in maize

为解决玉米株高相关性状一般配合力（GCA）遗传位点有限的问题，研究人员利用 312 个自交系的自交关联面板（IAP）和 764 个杂交组合的杂交关联面板（HAP），结合 F2群体及 BSA-seq 技术开展研究。结果发现多个 QTL 和候选基因，为理解玉米株高 GCA 遗传提供新视角。

　　培育理想的玉米（Zea mays L.）株高（plant height，PH）对改善植株结构、提高产量、增强抗倒伏性和耐密性至关重要，但目前关于 PH 相关性状的一般配合力（general combining ability，GCA）的遗传位点十分有限。在本研究中，研究人员利用 312 个自交系的自交关联面板（inbred association panel，IAP）和 764 个杂交组合的杂交关联面板（hybrid association panel，HAP），在 3 种环境下剖析了 PH 相关性状及其 GCA 效应的遗传机制。研究发现了 44 个数量性状位点（quantitative trait locus，QTL），包含 76 个显著的单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphism，SNP），但自交系本身和 GCA 效应之间未发现重叠位点，表明二者遗传机制差异明显。此外，不同测验种的 GCA 效应因复杂遗传基础而不同，凸显了杂种优势群间的特异性和复杂性。相应地，研究人员对由 LY-02 和 LH513 两个穗位高与株高（ear height/plant height，EH/PH）差异显著的亲本构建的 F₂群体进行测序结合混合分离分析（bulked segregant analysis by sequencing，BSA-seq），找到了 7 个与 EH/PH 相关的 QTL。在关联分析和 QTL 定位共定位的 4 个位点中，发现 7 个新的候选基因在 LY-02、LH513 及其 F₁代中表达存在差异，且可能与 PH 相关性状有关。本研究通过多种群体的联合定位，为理解玉米 PH 相关性状的 GCA 提供了新的见解。