A genome-wide association study identifies genes associated with cuticular wax metabolism in maize

生物 表皮蜡 数量性状位点 遗传建筑学 表皮(毛发) 候选基因 全基因组关联研究 单核苷酸多态性 基因 关联映射 近交系 遗传学 植物 基因型 生物化学
作者
Liping Xu,Jiaxin Hao,Mengfan Lv,Peipei Liu,Qidong Ge,Sainan Zhang,Jianping Yang,Hongbin Niu,Yiru Wang,Yadong Xue,Xiaoduo Lu,Jihua Tang,Jun Zheng,Mingyue Gou
出处
期刊:Plant Physiology [Oxford University Press]
卷期号:194 (4): 2616-2630 被引量:10
标识
DOI:10.1093/plphys/kiae007
摘要

Abstract The plant cuticle is essential in plant defense against biotic and abiotic stresses. To systematically elucidate the genetic architecture of maize (Zea mays L.) cuticular wax metabolism, 2 cuticular wax–related traits, the chlorophyll extraction rate (CER) and water loss rate (WLR) of 389 maize inbred lines, were investigated and a genome-wide association study (GWAS) was performed using 1.25 million single nucleotide polymorphisms (SNPs). In total, 57 nonredundant quantitative trait loci (QTL) explaining 5.57% to 15.07% of the phenotypic variation for each QTL were identified. These QTLs contained 183 genes, among which 21 strong candidates were identified based on functional annotations and previous publications. Remarkably, 3 candidate genes that express differentially during cuticle development encode β-ketoacyl-CoA synthase (KCS). While ZmKCS19 was known to be involved in cuticle wax metabolism, ZmKCS12 and ZmKCS3 functions were not reported. The association between ZmKCS12 and WLR was confirmed by resequencing 106 inbred lines, and the variation of WLR was significant between different haplotypes of ZmKCS12. In this study, the loss-of-function mutant of ZmKCS12 exhibited wrinkled leaf morphology, altered wax crystal morphology, and decreased C32 wax monomer levels, causing an increased WLR and sensitivity to drought. These results confirm that ZmKCS12 plays a vital role in maize C32 wax monomer synthesis and is critical for drought tolerance. In sum, through GWAS of 2 cuticular wax–associated traits, this study reveals comprehensively the genetic architecture in maize cuticular wax metabolism and provides a valuable reference for the genetic improvement of stress tolerance in maize.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Asumita完成签到,获得积分10
3秒前
HUO完成签到 ,获得积分10
3秒前
热心市民完成签到 ,获得积分10
7秒前
冷静柏柳完成签到 ,获得积分20
10秒前
啵妞完成签到 ,获得积分10
17秒前
满意的念柏完成签到,获得积分10
18秒前
nusiew完成签到,获得积分10
25秒前
努力学习ing完成签到 ,获得积分10
27秒前
栗荔完成签到 ,获得积分10
29秒前
语恒完成签到,获得积分10
30秒前
ramsey33完成签到 ,获得积分10
30秒前
开放素完成签到 ,获得积分0
32秒前
LT完成签到 ,获得积分0
38秒前
hhh2018687完成签到,获得积分10
42秒前
victory_liu完成签到,获得积分10
42秒前
迅速宝川完成签到,获得积分10
43秒前
我要发sci和北大核心完成签到 ,获得积分10
44秒前
GLF完成签到 ,获得积分10
45秒前
龙叶静完成签到 ,获得积分10
51秒前
今后应助yuehan采纳,获得10
53秒前
John完成签到 ,获得积分10
58秒前
Yasong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
耍酷的梦桃完成签到,获得积分10
1分钟前
冷傲菠萝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
赶紧去写论文完成签到,获得积分20
1分钟前
greenlu完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
称心妙竹发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
sule完成签到,获得积分10
1分钟前
Superman完成签到 ,获得积分10
1分钟前
米博士完成签到,获得积分10
1分钟前
xiao_niu发布了新的文献求助10
1分钟前
健脊护柱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
好像起风了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yinshan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欢呼傀斗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
称心妙竹完成签到,获得积分10
1分钟前
牛奶面包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
台灣螢火蟲 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4542062
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3975428
关于积分的说明 12311632
捐赠科研通 3643054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2006223
邀请新用户注册赠送积分活动 1041619
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 930822