Zhang2015 GWAS 抗性 加性 + 上位

Zhang J, Singh A, Mueller DS, et al. Genome‐wide association and epistasis studies unravel the genetic architecture of sudden death syndrome resistance in soybean. The Plant Journal, 2015, 84(6): 1124–1136. DOI: 10.1111/tpj.13069.

大豆是世界范围内种植的一种重要的经济作物。由黄腐镰刀菌（Fusarium virguliforme）引起的大豆猝死综合征（sudden death syndrome，SDS）是大豆产量限制性病害之一。然而，SDS抗性的遗传基础，尤其是上位性互作的遗传基础尚不清楚。为了更好地了解大豆SDS抗性的遗传结构，利用来自大豆snp50k Illumina Infinium BeadChip的214份种质和31914个snp进行了全基因组关联和上位性研究。在接种后不同时间点鉴定出12个与SDS抗性相关的位点和12个SNP-SNP相互作用。这些加性和上位性基因座共同解释了24-52%的表型变异。抗病基因、发病相关基因、几丁质和伤口反应基因在峰值SNP附近被鉴定，包括应激诱导受体样激酶基因1（SIK1），该基因由性状相关的SNP定位，编码富含亮氨酸重复序列的蛋白质。我们报告，考虑上位性效应后，由已识别的基因座解释的表型变异比例可能会大大提高。本研究表明，在大豆SDS抗性育种中，利用标记辅助和基因组选择的方法，考虑上位性效应是必要的。在此基础上，我们提出了一个大豆根系防御SDS病原菌的模型。本研究结果有助于揭示大豆SDS抗性的分子机制，为通过基于加性效应和上位性效应的育种策略提高大豆SDS抗性提供了遗传基础。