Genome‐wide association study identifies variation of glucosidase being linked to natural variation of the maximal quantum yield of photosystem II

生物 遗传变异 全基因组关联研究 遗传学 基因组 基因 单核苷酸多态性 光系统II 光合作用 植物 基因型
作者
Saber Hamdani,Hongru Wang,Guangyong Zheng,Shahnaz Perveen,Xin-Guang Zhu,Khalid Mohammed Khan,Waqasuddin Khan,Jianjun Jiang,Ming Li,Xinyu Liu,Xin-Guang Zhu,Govindjee,Chengcai Chu,Xiaofeng Zhu
出处
期刊:Physiologia Plantarum [Wiley]
卷期号:166 (1): 105-119 被引量:12
标识
DOI:10.1111/ppl.12957
摘要

The maximum quantum yield of photosystem II (as reflected by variable to maximum chlorophyll a fluorescence, Fv /Fm ) is regarded as one of the most important photosynthetic parameters. The genetic basis underlying natural variation in Fv /Fm , which shows low level of variations in plants under non-stress conditions, is not easy to be exploited using the conventional gene cloning approaches. Thus, in order to answer this question, we have followed another strategy: we used genome-wide association study (GWAS) and transgenic analysis in a rice mini-core collection. We report here that four single-nucleotide polymorphisms, located in the promoter region of β-glucosidase 5 (BGlu-5), are associated with observed variation in Fv /Fm . Indeed, our transgenic analysis showed a good correlation between BGlu-5 and Fv /Fm . Thus, our work demonstrates the feasibility of using GWAS to study natural variation in Fv /Fm , suggesting that cis-element polymorphism, affecting the BGlu-5 expression level, may, indirectly, contribute to Fv /Fm variation in rice through the gibberellin signaling pathway. Further research is needed to understand the mechanism of our novel observation.
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