中国地方小麦23个农艺性状全基因组关联分析

【摘要】：中国地方小麦是经过长时间人工选择和自然选择的产物,其基因组中蕴藏着丰富的优异基因,是拓宽普通小麦遗传基础的重要一级基因源。解析地方小麦农艺性状的遗传基础,对小麦品种改良及保障全球粮食安全具有重要意义。本研究通过对源于国家种质资源库的723份中国小麦地方品种(分布于中国10个小麦生态区)的23个农艺性状进行多年多点田间表型鉴定(共六个环境)。利用覆盖全基因组的52303个多态性DArT-seq标记对这23个农艺性状的BLUP值进行全基因组关联分析,在一般线性模型和混合线性模型下,检测到与21个性状显著关联的149个一致标记。以本研究的连锁不平衡衰减距离为基础,将10cM以内的显著标记合并为一个QTL,合并后共有与15个农艺性状相关的29个QTL。在这些QTL中,有5个是前人已经报道的,其中2个QTL与千粒重有关,3个QTL分别与抽穗期,旗叶宽和穗颈节相关。结合小麦基因组数据,预测了25个与农艺性状相关的候选基因,包括一些已知基因,如春化基因VRN-B1和vrn-B3,光周期反应基因Ppd和PRR。本研究结果对阐明小麦农艺性状的复杂遗传机制奠定了重要基础,也为分子辅助育种提供了重要参考依据。