通过全基因组关联研究，揭示绿豆（Vigna radiata L. Wilczek）中与产量相关性状的优良等位基因和遗传位点

《BMC Plant Biology》：Uncovering superior alleles and genetic loci for yield-related traits in mungbean (Vigna radiata L. Wilczek) through a genome-wide association study

　　

摘要

背景

绿豆是南亚和东南亚地区重要的暖季豆类作物，但由于其遗传多样性有限，导致产量较低。因此，有必要研究与其产量相关的表型多样性和遗传基础，以培育出稳定且高产的品种。

结果

在这项研究中，我们在孟加拉国评估了来自世界蔬菜中心迷你核心收集的296份绿豆种质资源。其中206个基因型能够开花并结籽，并在随后三年内进行了进一步评估。这些基因型在开花时间、成熟度、植株高度、每株结荚数、百粒种子重量和种子产量等表型性状上表现出显著差异。所有表型性状的广义遗传力均为中等到高水平。环境（年份）效应和基因型×年份的交互作用显著，且与单年分析相比，多年综合分析（MET）的遗传力较低，这表明环境因素的影响较大。利用MET数据，通过4,307个来自DArT测序的高质量SNP进行了全基因组关联研究（GWAS），发现了18个位于6条绿豆染色体（1、2、5、6、7和8）上的重要SNP，这些SNP与上述六个性状相关。此外，我们鉴定出5个基因型（G91、G106、G107、G125和G130），它们具有更多的有利等位基因和更优的产量表现。我们还应用了基因组预测模型，发现百粒种子重量和种子产量的预测准确率较高（>30%）。

结论

本研究鉴定出了一些有前景的基因型和几个新的基因组区域及潜在候选基因。这些结果将有助于通过标记辅助育种和/或基因组预测将重要等位基因引入优良绿豆种质资源中，从而提高绿豆产量。未来的研究应在不同的环境和育种群体中验证这些位点和基因型，以确保其在品种培育中的稳定性和实际应用价值。