小麦芒抑制基因Hd的定位和候选基因分析

摘要

小麦(Triticum aestivum)麦芒在抵抗虫害、种子繁殖、增加小麦产量等方面具有重要的作用,是小麦重要的农艺性状,受多个基因控制.CASL4AL是以普通小麦品种'中国春'(T.aestivum cv.Chinese Spring,CS,帽状的钩芒)为背景的野生二粒小麦(T.dicoccoides,TTD)TTD140染色体臂置换系(chromosome arm substitution line,CASL),其中4A染色体长臂被野生二粒小麦TTD140所置换,表现为长芒.本研究利用长芒的染色体臂置换系CASL4AL与帽状钩芒的442株系(CASL4AL和CS杂交后代,其与CS的芒表型一致)构建1个F2群体(134个单株),采用SSR分子标记,利用完备区间作图(inclusive composite interval mapping,ICIM)法对小麦芒长进行QTL定位.检测到1个位于4AS染色体与芒长相关的QTL,LOD值30.71,解释82.63％的表型变异.在该定位区间,对CASL4AL重测序数据相对参考基因组的变异(SNP和InDel)进行注释,并结合转录组测序差异分析,共获得了5个差异表达且存在有义变异的基因,其中TraesCS4A02G078700翻译MADS-box转录因子(MADS-box transcription factor 1),参与芒外稃和内稃分生组织的分化和增殖,可能参与调控麦芒的生长.本研究为精细定位材料的筛选和麦芒抑制基因Hd(Hooded)的精细定位提供了依据.