玉米是粮食、饲料和工业原料的重要原材料，在维持经济发展、保障粮食安全、缓解能源危机等方面具有重要作用。粗脂肪是玉米籽粒的主要成分之一，由于富含多不饱和脂肪酸、维生素C和营养油脂，对健康有益。因此，提高玉米籽粒粗脂肪含量和质量是玉米育种和生物技术辅助改良的重要目标。
近期，湖南农业大学/岳麓山实验室玉米科技创新团队罗红兵教授课题组联合华中农业大学严建兵教授课题组、河南农业大学张雪海副教授完成的题为“Genetic analysis of maize crude fat content by multi-locus genome-wide association study”的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年7期正式发表。
全基因组关联分析是解析复杂重要性状遗传基础的重要手段之一，该研究利用6个模型，结合125万个SNP，对多环境玉米成熟籽粒粗脂肪含量进行全基因组关联分析，总共检测到744个显著的QTN，其中147个被不同的模型、环境和方法检测到。
基于这些QTN，在每个QTN的上下游各50 kb范围内搜索候选基因。根据基因注释、同源基因分析、表达谱等，最终筛选到8个与粗脂肪含量相关的候选基因（GRMZM2G169089、GRMZM2G117935、GRMZM2G002075、GRMZM2G368838、GRMZM2G058496、GRMZM2G090669、GRMZM2G001241和GRMZM2G333454）。其中GRMZM2G169089、GRMZM2G117935、GRMZM2G002075和GRMZM2G368838参与了玉米亚油酸代谢途径、油脂代谢和籽粒生长发育。
此外，共表达网络分析显示，8个候选基因与30个已知基因密切相关，利用这些基因构建了脂质代谢网络。候选基因的最佳单倍型可能在不降低玉米产量的情况下提高粗脂肪含量。
该研究结果拓宽了对玉米粗脂肪含量遗传机制的认识，并为玉米高粗脂肪育种提供了资源。
湖南农业大学/岳麓山实验室玉米创新团队邓敏副教授为该论文通讯作者，博士研究生吕丹为第一作者。湖南农业大学农学院/岳麓山实验室罗红兵教授、华中农业大学严建兵教授、罗靓赟博士、河南农业大学张雪海副教授等参与了本研究。
该研究得到了国家自然科学基金青年项目（32101700），中国博士后项目（2022M7111220），湖南省科技创新人才项目（2021RC2082）以及湖南省研究生创新项目（CX20230697）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.11.014
Cite the article:Dan Lü, Jianxin Li, Xuehai Zhang, Ran Zheng, Aoni Zhang, Jingyun Luo, Bo Tong, Hongbing Luo, Jianbing Yan, Min Deng. 2025. Genetic analysis of maize crude fat content by multi-locus genome-wide association study. Journal of Integrative Agriculture, 24(7): 2475-2491.
Journal of Integrative Agriculture (JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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