木薯叶片蛋白质含量数量性状位点的物理定位

《Scientific Reports》：Physical mapping for quantitative trait loci underlying protein content in cassava leaves

　　

摘要

提高叶片蛋白含量（LPC）的木薯育种是育种家改善发展中国家饮食条件的主要目标之一。为实现这一目标，本研究通过基于Phytozome数据库将连锁群（LGs）分配到染色体编号，构建了由'华邦60'（HB60）与'Hanatee'（HN）杂交所得F1木薯群体的物理图谱。共有23个连锁群被分配到18条木薯染色体上。该图谱包含500个位点，覆盖553.93 Mbp，约占木薯基因组的72%，两个位点间的平均距离为1.36 Mbp。共检测到4个控制叶片蛋白含量的数量性状位点（QTL），解释了10.1–22.4%的表型变异。在两年间检测到了两个位于第12号染色体上的主要QTL：LPC08_2和LPC09_1，且其表型间呈正相关。从木薯叶片蛋白含量QTL的2-LOD区间中注释了多个候选基因。候选蛋白包括与蛋白质代谢相关的与多种细胞活动相关的ATP酶（AAA ATPase）蛋白、参与叶绿体功能的五富亮氨酸重复（PPR）基因、调控叶绿体脂质代谢的乳脂酶DONGLE蛋白。此外，还发现了与蛋白质周转和植物防御反应分别相关的泛素相关蛋白和富含亮氨酸重复（LRR）蛋白。这些QTL和性状关联标记将有助于通过标记辅助选择（MAS）计划提高木薯叶片的蛋白含量。