Maize ear-related traits are important components of grain yield that directly influence maize production. The genetic basis of ear-related traits is still not completely understood, which would be helpful in the improvement of grain yield. In this study, to dissect the genetic basis of ear diameter (ED), ear row number (ERN), and kernel number per row (KNR), a genome-wide association study of maize inbred lines was conducted using the phenotype of the three traits in two environments and the best linear unbiased prediction (BLUP) value. We detected 116 significant loci, i.e., 37, 42, and 37 related to ED, ERN, and KNR, respectively. Among these significant loci, 19 were co-localized when using the traits in two environments and BLUP value. The increase of superior allele number for the 19 co-localized loci was positively correlated with maize grain yield. Further, from the candidate regions of 116 significant loci, 558 genes expressed in maize cob and silk and participated in 71 biological pathways, such as RNA transport, protein export, biosynthesis of amino acids, and starch and sucrose metabolism. Of these candidate genes, some putative functional genes from the co-localized regions were predicted including ts6, pin4, Zm00001d038022, and Zm00001d041584, of which ts6 located in a known major QTL for ERN (named krn1). These results promote the understanding of the genetic basis for these three traits, which contributes to maize grain yield improvement by breeding.

中文翻译：

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全基因组关联研究 (GWAS) 揭示玉米穗相关性状的遗传基础

玉米穗相关性状是粮食产量的重要组成部分，直接影响玉米生产。穗相关性状的遗传基础尚不完全清楚，这将有助于提高粮食产量。在这项研究中，为了剖析穗直径 (ED)、穗行数 (ERN) 和每行籽粒数 (KNR) 的遗传基础，使用三种表型对玉米自交系进行了全基因组关联研究。两种环境中的特征和最佳线性无偏预测 (BLUP) 值。我们检测到 116 个显着位点，即分别与 ED、ERN 和 KNR 相关的 37、42 和 37 个。在这些显着位点中，有 19 个在两种环境和 BLUP 值下使用这些性状时共定位。19个共定位基因座的优势等位基因数的增加与玉米籽粒产量呈正相关。此外，从116个显着位点的候选区域中，有558个基因在玉米穗轴和蚕丝中表达，参与了RNA转运、蛋白质输出、氨基酸生物合成、淀粉和蔗糖代谢等71条生物通路。在这些候选基因中，预测了来自共定位区域的一些假定功能基因，包括 ts6、pin4、Zm00001d038022 和 Zm00001d041584，其中 ts6 位于 ERN 的已知主要 QTL（命名为 krn1）。这些结果促进了对这三个性状遗传基础的理解，有助于通过育种提高玉米产量。在玉米穗轴和蚕丝中表达了558个基因，参与了RNA转运、蛋白质输出、氨基酸生物合成、淀粉蔗糖代谢等71条生物通路。在这些候选基因中，预测了来自共定位区域的一些假定功能基因，包括 ts6、pin4、Zm00001d038022 和 Zm00001d041584，其中 ts6 位于 ERN 的已知主要 QTL（命名为 krn1）。这些结果促进了对这三个性状遗传基础的理解，有助于通过育种提高玉米产量。在玉米穗轴和蚕丝中表达了558个基因，参与了RNA转运、蛋白质输出、氨基酸生物合成、淀粉蔗糖代谢等71条生物通路。在这些候选基因中，预测了来自共定位区域的一些假定功能基因，包括 ts6、pin4、Zm00001d038022 和 Zm00001d041584，其中 ts6 位于 ERN 的已知主要 QTL（命名为 krn1）。这些结果促进了对这三个性状遗传基础的理解，有助于通过育种提高玉米产量。其中 ts6 位于已知的 ERN 主要 QTL（命名为 krn1）。这些结果促进了对这三个性状遗传基础的理解，有助于通过育种提高玉米产量。其中 ts6 位于已知的 ERN 主要 QTL（命名为 krn1）。这些结果促进了对这三个性状遗传基础的理解，有助于通过育种提高玉米产量。