[發明專利]玉米收獲期籽粒含水量預測模型、其構建方法和相關SNP分子標記組合

在審

• 申請號: 202110792329.6
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113421612A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 周廣飛;朱秋麗;郝德榮;陳國清;陸虎華;冒宇翔;張振良;宋旭東;章慧敏;孫權星;薛林;石明亮
• 申請（專利權）人: 江蘇沿江地區農業科學研究所
• 主分類號: G16B20/20
• 分類號: G16B20/20;G06Q10/04;G06Q50/02;C12Q1/6895
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種玉米收獲期籽粒含水量預測模型的構建方法，其特征在于，利用全基因組關聯分析鑒定與玉米收獲期籽粒含水量顯著關聯的SNP分子標記組合，將所述SNP分子標記組合的SNP分子標記作為固定效應加入全基因組預測的數據模型中，構建所述玉米收獲期籽粒含水量預測模型。

2.根據權利要求1所述的玉米收獲期籽粒含水量預測模型的構建方法，其特征在于，所述全基因組關聯分析采用R 4.0.2軟件的mrMLM包的6個數據模型：mrMLM、FASTmrMLM、FASTmrEMMA、pLARmEB、pKWmEB和ISIS EM-BLASSO；所述的全基因組預測的數據模型是R4.0.2軟件的rrBLUP包的rrBLUP模型。

3.根據權利要求1所述的玉米收獲期籽粒含水量預測模型的構建方法，其特征在于，所述的玉米收獲期籽粒含水量預測模型的構建方法具體包括以下步驟：

(1)試驗材料與田間試驗

至少在一個種植環境下種植多份玉米自交系，采用完全隨機區組設計，每小區選取生長正常、吐絲期基本一致的植株若干株，在收獲期測量籽粒的含水量，獲得表型數據；

(2)表型數據分析

表型數據分析采用R 4.0.2軟件，描述性統計采用describe語言，方差分析采用aov語言，最佳線性無偏預測值BLUP的估算采用lme4包中的lmer語言；

(3)基因型分析

利用SNP芯片分析所述玉米自交系的基因型，過濾掉最小等位基因頻率小于5％和缺失率大于20％的低質量SNP分子標記，獲得高質量SNP分子標記；

(4)多位點全基因組關聯分析

采用R 4.0.2軟件的mrMLM包的6個數據模型：mrMLM、FASTmrMLM、FASTmrEMMA、pLARmEB、pKWmEB和ISIS EM-BLASSO，獲得所述的與玉米收獲期籽粒含水量顯著關聯的SNP分子標記組合；

(5)全基因組選擇

將所述SNP分子標記組合的SNP分子標記作為固定效應加入到R 4.0.2軟件的rrBLUP包的rrBLUP模型中形成所述玉米收獲期籽粒含水量預測模型，所述rrBLUP模型為其中y_i表示第i個體的玉米收獲期籽粒含水量預測值，μ表示群體平均值，x_ik表示第i個體的第k個高質量SNP分子標記的基因型，p表示高質量SNP分子標記的總數，β_k表示第k個高質量SNP分子標記的隨機加性效應，ε_i表示誤差。

4.根據權利要求3所述的玉米收獲期籽粒含水量預測模型的構建方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，所述種植環境的數目為3個；所述玉米自交系的份數為251份；所述完全隨機區組設計為：2次重復，單行區，行長5.0m，行距60cm，每行定苗20株，種植密度為6.75萬株/hm²；所述植株的數目為10株；所述收獲期的判定標準為：玉米籽粒乳線消失、黑色層出現后10天；采用探針式水分測定儀測量所述含水量。

5.根據權利要求3所述的玉米收獲期籽粒含水量預測模型的構建方法，其特征在于，在所述步驟(3)中，所述SNP芯片為Maize56K SNP Array芯片，所述過濾采用TASSEL5.0軟件，所述高質量SNP分子標記的數目為32853個。