株高和黑穗病損害評分的方差分析

在本研究中，ADMIXTURE分析在K = 11時顯示出最佳的遺傳結構。在11個亞種群中，約65%的基因型具有較高的祖先歸屬系數，其可能性大于0.60。剩下的35%代表高混合型。主成分分析(PCA)顯示兩個主成分(PC1和PC2)解釋了總方差的最高比例。

 

高粱的群體進化分析

針對高粱的8個性狀（株高、有無芒、穎蓋、中果皮顏色、圓錐花序形狀、抽穗長度、抗黑穗病和雄性不育）進行GWAS分析，獲得102個與下列性狀具有顯著相關性SNP位點。8個SNP位點與芒的存在和缺失顯著相關，位于3號染色體；位于2、5、6號染色體上的24個SNP位點與圓錐花序形狀顯著相關； 6號染色體上的一個SNP與抽穗長度顯著相關；與中果皮相關的15個SNP位點位于1、3、4號染色體上，其中13個位于1號染色體，并且表現出很強的連鎖性；與穎蓋相關的2個SNP分別位于1號和6號染色體上；26個SNP位點與株高顯著相關，其中14個在9號染色體，8個在7號染色體，2個在8號染色體，1個在5號和2號染色體；17個SNP位點與黑穗病顯著相關，其中12個在6號染色體，4個在8號染色體，1個在3號染色體；與雄性不育相關的位點在1、4號染色體上，其中8個在4號染色體上，1個在1號上。以Sorghum bicolor version 3.1.1為參考基因組確定相關基因。
連鎖不平衡分析顯示，在與不同性狀顯著相關的SNP中，穎蓋R²最低，其他幾個性狀的R²均較高。株高相關獲得4個單倍型，與圓錐花序形狀和抗黑穗病相關均獲得2個單倍型，芒的有無、中果皮顏色和雄性不育均獲得1個單倍型。

高粱8個性狀GWAS分析的曼哈頓圖及LD圖

研究意義：
建立了代表埃塞俄比亞高粱復雜種質的自然變異遺傳結構。該研究有助于控制農藝性狀的基因和等位基因的鑒定，為分子育種提供了分子標記來源。


參考文獻
1. Girma G, Nida H, Mekonen M, et al. A large-scale genome-wide association analyses of ethiopian sorghum landrace collection reveal loci associated with important traits. Frontiers in plant science, 2019, 10: 691.

2. Li N, Zheng H, Cui J, et al. Genome-wide association study and candidate gene analysis of alkalinity tolerance in japonica rice germplasm at the seedling stage. Rice, 2019, 12(1): 24.

3. Yang Y, Wu L, Wu X, et al. Identification of Candidate Growth-Related SNPs and Genes Using GWAS in Brown-Marbled Grouper (Epinephelus fuscoguttatus). Marine Biotechnology, 2020: 1-14.