小麦茎秆蔗糖积累转运全基因组关联分析

作者：窦佳欣; 田甜; 王鹏; 刘媛; 陈涛; 张沛沛; 杨德龙^*

来源：华北农学报, 2023, 38(05): 39-50.

• 小麦
• 蔗糖
• SNP
• 全基因组关联分析
• 候选基因

蔗糖是小麦茎秆可溶性碳水化合物的主要运输形式，对小麦生长发育和籽粒灌浆起关键调控作用，属于典型的数量性状，遗传基础复杂。在全基因组水平上挖掘小麦茎秆蔗糖积累转运显著相关的SNP位点及候选基因，为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。在不同环境条件下，通过测定117份国内小麦品种开花期、灌浆期和成熟期茎秆蔗糖含量，计算蔗糖花前、花后转运率和对籽粒灌浆的贡献率等7个性状的表型，基于35K SNP芯片基因型分型，采用混合线性模型MLM(Q+K)进行全基因组关联分析(GWAS)及候选基因预测。在不同环境条件下，不同小麦品种茎秆蔗糖积累转运相关性状表型变异广泛，变异系数为9.53%～45.70%,广义遗传力为0.32～0.49。基因分型表明，SNP标记多态性信息含量(PIC)为0.10～0.38,群体结构分析将供试材料分为4个亚群。通过MLM(Q+K)模型检测到146个与茎秆蔗糖积累转运相关性状显著关联的SNP位点，其中3个位点均在2个环境中被检测到。对稳定显著关联的SNP位点上下游各200 kb物理位置范围内进行候选基因挖掘，筛选出13个与蔗糖积累转运相关性状有关的候选基因，其中TraesCS1B02G324100(核苷二磷酸糖转移酶基因)、TraesCS1B02G324200(纤维素合酶基因)、TraesCS1B02G324300(β-1,3-葡聚糖酶基因)与糖代谢相关。

• 单位
  甘肃农业大学; 生命科学技术学院