小麦根系性状及冠层温度的全基因组关联分析

【作者】 李龙； 彭智； 毛新国； 王景一； 昌小平； 景蕊莲；

【机构】 农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/中国农业科学院作物科学研究所；

【摘要】 优化根系构型有利于提高小麦的水分和养分吸收能力,是现代农业可持续发展的迫切需求,但根系表型鉴定的复杂性严重制约着对根系的选择效率,根系替代性状及其分子标记的利用有望突破此瓶颈。本研究以323份小麦种质为材料,在孕穗期和灌浆中期测定根深、根干重及冠层温度,利用小麦660KSNP芯片检测基因型,开展全基因组关联分析。结果表明,具有深根系的种质材料冠层温度显著低于浅根系种质,而根干重与冠层温度无显著相关。共检测到与根系性状显著关联的位点15个,与冠层温度显著关联的位点42个,其中Locus 36(6A,15.27 Mb-16.83Mb)和Locus 42(6B,25.43 Mb-27.85 Mb)均表现一因多效。对关联位点所在染色体区间的基因预测及蛋白序列分析表明,高亲和性硝酸盐转运蛋白基因(NRT2)为这两个位点的候选基因。本研究通过表型和遗传相关性分析,明确了冠层温度可以作为检测根系深度的重要参考指标,并为小麦根系性状的基因挖掘及分子育种提供了理论和技术支撑。更多还原