小麦萌发期耐盐性全基因组关联分析

摘要

为揭示小麦萌发期耐盐性相关的遗传因子和候选基因.研究以205份冬小麦品种(系)为研究材料,以90K SNP芯片分析群体基因型和群体遗传结构.在此基础上对该群体在350 mmol/L NaCl胁迫条件下,用发芽势(GP)、发芽率(GR)、根数(RN)、最长根长(RL)、苗高(SH)和胚芽鞘长(CL)等6个性状进行全基因组关联分析,以揭示小麦萌发期耐盐性相关的遗传因子和候选基因.结果显示,盐胁迫下6个性状受到不同程度的抑制,其中以最长根长(RL)和苗高(SH)的受抑制程度最大.群体结构分析表明,205份品种(系)群体可分为亚群Ⅰ(49份材料)、亚群Ⅱ(48份材料)、亚群Ⅲ(18份材料)和亚群Ⅳ(90份材料),其中约59.02％材料间的亲缘关系值为0～0.07.全基因组关联分析(Q+K模型)共检测到109个与性状显著关联的SNP位点,变异系数为5.6％-21.7％,这些位点分布在除了小麦2A、4A、4B、5D、6D和7D染色体外其余的15条染色体上,其中5A染色体上的tplb0027f13_1346位点与多个性状相关联,表明该位点为一因多效位点.通过对显著关联位点进行预测,共发现9个候选基因,其中TraesCS1D01G036900和TraesCS2B01G194200两个基因在植物对病原菌的防卫、细胞程序性死亡、对植物在缺氧、寒冷等非生物胁迫及生长发育中起着重要的作用,另有TraesCS5A01G367300和TraesCS7D01G231900两个基因与细胞物质的进出密切相关,而TraesCS5B01G371000在基因表达受盐胁迫的抑制作用,这些候选基因可作为耐盐性重要基因.