[发明专利]一种基于动态关联分析挖掘玉米籽粒油脂代谢机制的方法

说明书

本发明属于植物分子生物技术和基因工程领域，具体涉及一种基于动态关联分析挖掘玉米籽粒油脂代谢机制的方法，具体如下：收集玉米自交系基因表达量数据；收集与玉米籽粒含油量相关联的基因数据；收集玉米自交系组成的关联群体的籽粒含油量数据；动态关联分析LA模型的建立；全基因组范围内挖掘调控26个含油量关联基因共表达模式动态变化的的调控基因及鉴定与26个含油量关联基因共表达模式动态关联的候选基因；对候选基因进行功能注释；检测候选基因是否落在油份性状的QTL区间内；与玉米自交系的油份表型数据进行区段关联分析。本发明以调控已知的油份关联基因共表达模式动态关联为突破口，可快速有效的鉴定调控籽粒油脂代谢的调控基因。

技术领域

本发明属于植物分子生物技术和基因工程领域，具体涉及一种基于动态关联分析挖掘玉米籽粒油脂代谢机制的方法。

背景技术

玉米是世界三大主要农作物之一，20世纪90年代以来，世界玉米总产量首次超越水稻和小麦，成为第一位的粮食作物。玉米籽粒中累积了大量的储存物质包括淀粉、油份和蛋白。随着人们生活水平的提高和膳食结构的变化，以及淀粉和油脂加工业的发展，玉米品种由产量型逐渐向质量型转变，玉米品质及其专用性变得越来越重要。

玉米油富含维生素E等多种微量元素，不饱和脂肪酸的含量达80%以上。长期食用玉米油可防治夜盲症、干眼病等多种疾病，并可降低人体血液中的胆固醇含量，预防粥样动脉硬化和冠状动脉硬化。因此玉米油享有―健康油的美誉。高油玉米是指籽粒含油量高于6%的玉米。玉米籽粒中85%左右的油份储存在胚中，所以高油玉米往往具有一个较大的胚面，同时高油玉米具有较高的蛋白质、赖氨酸、色氨酸含量。作为饲料，高油玉米可以显著提高牲畜的产肉率。除籽粒品质优良外，高油玉米的秸秆含有较高的粗蛋白、粗脂肪等营养物质，可作青饲或青贮，是草食动物的优良饲料。因此，兼顾产量和抗逆性等重要农艺性状的前提下，提高玉米籽粒含油量成为当代玉米育种的重要方向，研究玉米籽粒中油脂合成和累积的遗传机理和调控机制对于增加玉米产量、提高籽粒品质、培育高油特用型玉米具有重要意义和应用前景。

玉米籽粒含油量是复杂的数量性状，受多基因控制，且具有较高的遗传力。连锁分析和关联分析是目前较为常见的用来解析玉米油脂代谢遗传机理的方法，这两种分析方法企在通过建立表型与基因型之间的联系，挖掘控制油份表型性状的遗传位点，而这些遗传位点之间相对独立，它们之间的调控关系、遗传和分子机制未知，并且传统分析方法需要多年多点的表型鉴定，费时费力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于动态关联分析挖掘玉米籽粒油脂代谢机制的方法，该方法通过动态关联分析，以已知的玉米籽粒油份关联基因为目标基因，鉴定调控该基因对共表达模式动态关联的调控基因，从而解析玉米籽粒油脂代谢的调控机制以及遗传和分子机制，对高油玉米的遗传改良提供新的基因资源，以及为玉米其它农艺性状的调控机制研究提供思路和方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供了一种基于动态关联分析挖掘玉米籽粒油脂代谢机制的方法，所述机制包括调控机制及遗传和分子机制，均包括以下步骤：

（1）收集玉米自交系授粉后15天的籽粒转录本测序获得基因表达量数据；

（2）收集26个与玉米籽粒含油量相关联的基因数据；

（3）收集玉米自交系组成的关联群体的籽粒含油量数据；

（4）动态关联分析LA模型的建立；

（5）全基因组范围内挖掘调控26个含油量关联基因共表达模式动态变化的的调控基因及全基因范围内鉴定与26个含油量关联基因共表达模式动态关联的候选基因；

（6）对候选基因进行功能注释；

（7）检测候选基因是否落在油份性状的QTL区间内；