张林林，智慧，汤沙，张仁梁，张伟，贾冠清，刁现民

谷子抽穗时间基因的表达与单倍型变异分析

张林林，智慧，汤沙，张仁梁，张伟，贾冠清，刁现民

中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081

【】谷子抽穗时间的适应性表现是广适性新品种选育的基础，分析抽穗时间关键基因的遗传变异和单倍型效应，为品种适应性改良提供基础信息。通过全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS），定位谷子抽穗时间关键基因，利用多组学数据库（multi-omics database for，MDSi）提供的数字表达量，分析的组织时空表达特性，并利用原生质体对SiTOC1蛋白进行亚细胞定位。采用qRT-PCR在短日（10 h光照/14 h黑暗）条件下进行24 h节律表达模式分析。利用有代表性的99份谷子品种，分析编码区和启动子区的遗传多态性、单倍型以及转录水平，并对单倍型与抽穗时间的关系进行鉴定。在第1染色体物理位置31 456 761 bp处鉴定到了一个显著的关联信号，与抽穗时间紧密相关，该位点附近存在一个拟南芥抽穗期的同源基因。在光周期响应组织（根、茎、叶等）中高表达，亚细胞定位于细胞核，在傍晚表达量上调，呈现出24 h节律性表达模式。在不同谷子品种中存在丰富的多态性，但REC和CCT结构域高度保守。编码区2种主要单倍型H-2和H-6分别与启动子单倍型Hp-591C和Hp-591A共分离，其中，启动子单倍型Hp-591C较Hp-591A的相对表达量显著上调了约2.5倍（=0.014），并且该单倍型在三亚市、长治市和乌鲁木齐市3个环境下的抽穗时间分别平均延迟9、11和12 d。启动子区第591 bp处的SNP是引起抽穗时间差异的主效位点，单倍型Hp-591A较Hp-591C早熟，可作为主效单倍型用于分子育种选择。……