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Análisis de Diversidad Genética y GWAS de la Altura de la Planta y la Altura de la Mazorca en Líneas Inbred de Maíz del Sureste de China

Autores: Wang, Changjin; He, Wangfei; Li, Keyu; Yu, Yulin; Zhang, Xueshi; Yang, Shuo; Wang, Yongfu; Yu, Li; Huang, Weidong; Yu, Haibing; Chen, Lei; Cheng, Xinxin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis de Diversidad Genética y GWAS de la Altura de la Planta y la Altura de la Mazorca en Líneas Inbred de Maíz del Sureste de China


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Maíz
Diversidad genética
Estructura poblacional
Líneas endogámicas
Análisis de asociación a nivel genómico
Matriz de SNP

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 11

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El maíz es un cultivo crítico para la alimentación, la alimentación animal y la bioenergía en todo el mundo. Este estudio caracterizó la diversidad genética y la estructura poblacional de 212 líneas endogámicas importantes recolectadas del programa de mejoramiento en el sureste de China utilizando el array de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) Maize6H-60K. Para investigar la arquitectura genética de la altura de la planta (PH) y la altura de la mazorca (EH), se realizó un análisis de asociación a nivel genómico (GWAS) en esta población en 2021 y 2022. El análisis de clúster y el análisis de la estructura genética de la población agruparon las 212 líneas endogámicas de maíz en 10 categorías distintas. GWAS identificó asociaciones significativas para PH, EH y la relación EH/PH. Se detectaron un total de 40 SNP significativos (< 8.55359 x 10), incluyendo nueve asociados con PH, con una variación fenotípica explicada (PVE) que varía del 3.42% al 25.92%. Además, 16 SNP estaban vinculados a EH, con PVE que varía del 2.49% al 38.49%, y 15 SNP estaban asociados con la relación EH/PH, mostrando PVE entre el 3.43% y el 16.83%. Se analizaron cinco SNP estables, identificados en dos o más entornos. Tres de estos loci SNP se informan por primera vez en este estudio: dos loci asociados con PH, AX-108020973 y AX-108022922, así como un nuevo locus, AX-108096437, que estaba significativamente asociado con la relación EH/PH. Además, otros dos SNP significativos (AX-247241325 y AX-108097244) se localizaron dentro de un rango de 2 Mb de QTL previamente identificados y/o SNP relacionados. Dentro de los intervalos de confianza de 200 kb de estos cinco loci SNP estables, se identificaron 76 genes anotados funcionalmente. Un análisis funcional adicional indicó que 14 de estos genes pueden desempeñar un papel en la regulación de la morfología de la planta, que está principalmente involucrada en la síntesis de hormonas, el desarrollo de microtúbulos, el crecimiento de raíces y la regulación de la división celular. Por ejemplo, los genes homólogos en maíz corresponden a los de arroz, una proteína similar a las proteínas de extensión que están implicadas en la biosíntesis de lignina, la promoción del crecimiento de plantas y la regulación negativa del crecimiento de raíces a través de vías mediadas por giberelinas. El gen candidato correspondiente a AX-108097244 es; estudios previos han informado su participación en la regulación de EH en maíz. Estos hallazgos mejoran la comprensión de los QTL asociados con rasgos de tipo de planta de maíz y proporcionan una base para clonar genes relacionados con PH y EH. Por lo tanto, los resultados también apoyan el desarrollo de marcadores funcionales para genes objetivo y la mejora de variedades de maíz.

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