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不同氮素条件下黄淮麦区小麦株高全基因组关联分析

张娜  张希兰  赵明辉  乔文臣  傅晓艺  何明琦  孙丽静  李辉  纪军  
【摘要】:株高(plant height, PH)是小麦(Triticum aestivum)的重要农艺性状,与小麦高产、稳产密切相关。氮素是植物生长发育的必需元素,其水平高低是影响小麦株高和产量形成的重要因素之一。品种间对氮素水平的响应存在显著差异,为了挖掘新矮源和株高耐低氮胁迫的遗传位点,为矮化及氮高效品种的选育提供优异基因资源,本研究利用黄淮北片冬麦区近30年育成的132份小麦品种(系)为材料,对其在8个不同环境和氮肥条件下株高及株高耐低氮胁迫系数(tolerant index, TI)进行了表型鉴定,并利用小麦Affymetrix Wheat 55K SNP芯片对目标性状进行了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。本研究共检测到位于小麦1B、1D、2A、2B、2D、3B、4D、5A、6B和7D染色体上的13个SNP位点在3个及以上环境中与株高显著相关,可解释9.6%~26.6%的表型变异。其中位于1B(2)、3B及7D上的4个显著关联区段在高、低氮环境中均稳定存在,位于小麦7D染色体上的SNP AX-108824683在7个环境中均与株高显著关联,可解释16.8%~26.6%的表型变异,该位点在前人研究中未见报道,推测是一个新的矮秆基因位点;株高耐低氮胁迫关联分析共检测到7个与其显著相关的SNP位点,其中位于4B染色体上的AX-111004994在2个环境中稳定存在,表型贡献率为12.4%~13.1%,具有重要的利用价值。本研究对小麦矮化及氮高效分子育种具有一定的参考意义。

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