Comparative Mapping and Candidate Gene Analysis of SSIIa Associated with Grain Amylopectin Content in Barley (Hordeum vulgare L.).
Comparative Mapping and Candidate Gene Analysis of SSIIa Associated with Grain Amylopectin Content in Barley (Hordeum vulgare L.).
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与大麦 (Hordeum vulgare L.) 谷物支链淀粉含量相关的 SSIIa 的比较作图和候选基因分析
DOI：
10.3389/fpls.2017.01531
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发表时间：
2017
影响因子：
5.6
通讯作者：
Xu R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fan X;Zhu J;Dong W;Sun Y;Lv C;Guo B;Xu R
大麦胚乳中的支链淀粉浓度对谷物品质和最终用途具有重要影响。在本研究中，使用 178 个品系的双单倍体 (DH) 群体和 185 个不同大麦种质的集合进行数量性状位点 (QTL) 分析和全基因组关联研究 (GWAS)，分别通过基因分型测序 (GBS) 进行基因分型，以确定与谷物支链淀粉含量相关的标记。检测到 7H 染色体上的稳定 QTL 和 11 个相关的单核苷酸多态性 (SNP)。在共定位区域中，SSIIa（SSII-3）基因被预测为候选基因。然后，我们分离并表征了 DH 群体的双亲 SSIIa 等位基因，通过定量实时 PCR (qRT-PCR) 研究了表达模式，发现外显子 2 中的 33 bp 缺失导致 SSIIa 转录物减少，从而导致支链淀粉含量减少。针对SSIIa等位基因开发了基于序列的分子标记并验证了其有效性，这将为大麦育种提供帮助。
Amylopectin concentration in barley endosperm has important effects on grain quality and end-use. In this study, quantitative trait locus (QTL) analysis together with genome-wide association studies (GWAS) were performed to identify markers linked to grain amylopectin content respectively using a doubled haploid (DH) population of 178 lines and a collection of 185 diverse barley germplasms both genotyped by genotyping-by-sequencing (GBS). A stable QTL on chromosome 7H and 11 associated single nucleotide polymorphisms (SNPs) were detected. In the co-localized region, the SSIIa (SSII-3) gene was predicted as the candidate gene. Then we isolated and characterized biparental SSIIa alleles of the DH population, investigated the expression pattern by quantitative real-time PCR (qRT-PCR), and revealed that a 33-bp deletion in exon 2 is responsible for reducing SSIIa transcript, thus resulting in a reduced amylopectin content. A sequence-based molecular marker was developed for the SSIIa allele and validated the effectivity, which would provide help for barley breeding.
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