株高和黑穗病损害评分的方差分析

在本研究中，ADMIXTURE分析在K = 11时显示出最佳的遗传结构。在11个亚种群中，约65%的基因型具有较高的祖先归属系数，其可能性大于0.60。剩下的35%代表高混合型。主成分分析(PCA)显示两个主成分(PC1和PC2)解释了总方差的最高比例。

 

高粱的群体进化分析

针对高粱的8个性状（株高、有无芒、颖盖、中果皮颜色、圆锥花序形状、抽穗长度、抗黑穗病和雄性不育）进行GWAS分析，获得102个与下列性状具有显著相关性SNP位点。8个SNP位点与芒的存在和缺失显著相关，位于3号染色体；位于2、5、6号染色体上的24个SNP位点与圆锥花序形状显著相关； 6号染色体上的一个SNP与抽穗长度显著相关；与中果皮相关的15个SNP位点位于1、3、4号染色体上，其中13个位于1号染色体，并且表现出很强的连锁性；与颖盖相关的2个SNP分别位于1号和6号染色体上；26个SNP位点与株高显著相关，其中14个在9号染色体，8个在7号染色体，2个在8号染色体，1个在5号和2号染色体；17个SNP位点与黑穗病显著相关，其中12个在6号染色体，4个在8号染色体，1个在3号染色体；与雄性不育相关的位点在1、4号染色体上，其中8个在4号染色体上，1个在1号上。以Sorghum bicolor version 3.1.1为参考基因组确定相关基因。
连锁不平衡分析显示，在与不同性状显著相关的SNP中，颖盖R²最低，其他几个性状的R²均较高。株高相关获得4个单倍型，与圆锥花序形状和抗黑穗病相关均获得2个单倍型，芒的有无、中果皮颜色和雄性不育均获得1个单倍型。

高粱8个性状GWAS分析的曼哈顿图及LD图

研究意义：
建立了代表埃塞俄比亚高粱复杂种质的自然变异遗传结构。该研究有助于控制农艺性状的基因和等位基因的鉴定，为分子育种提供了分子标记来源。


参考文献
1. Girma G, Nida H, Mekonen M, et al. A large-scale genome-wide association analyses of ethiopian sorghum landrace collection reveal loci associated with important traits. Frontiers in plant science, 2019, 10: 691.

2. Li N, Zheng H, Cui J, et al. Genome-wide association study and candidate gene analysis of alkalinity tolerance in japonica rice germplasm at the seedling stage. Rice, 2019, 12(1): 24.

3. Yang Y, Wu L, Wu X, et al. Identification of Candidate Growth-Related SNPs and Genes Using GWAS in Brown-Marbled Grouper (Epinephelus fuscoguttatus). Marine Biotechnology, 2020: 1-14.