摘要:挖掘小麦氮高效的种质和基因资源,揭示其分子机制和遗传效应,是当前小麦氮效率研究的重要内容和目标。本研究以255份不同小麦品种组成的自然群体为试验材料,对每个品种1叶1心幼苗分别进行低氮(low nitrogen, LN, 0.05 mmol L-1 NO3-)和充足供氮(sufficient nitrogen, SN, 1.00 mmol L-1 NO3-) 2个水培条件处理,培养28 d后,在低氮和充足供氮处理下测定17个表型指标,通过对55K SNP芯片进行质控过滤筛选出38,215个高质量单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNPs)位点,结合FarmCPU、MLM以及MLM+Q+K模型进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)。该群体在LN和SN水平下17个表型指标比值(LS, LN/SN)的频率分布均呈正态分布,对17个LS指标进行全基因组关联分析,共检测到1161个显著位点(P≤0.001),发现有103个标记至少在2个模型中同时被检测到,有8个SNP至少关联了4个性状,其中AX-110548993(3B)和AX-111802919(4D)为新位点。2个新位点上下游5 Mb范围区间内含有267个候选基因,其中位于4D染色体上的SNP AX-111802919包括3个直接参与或调控氮吸收转运的候选基因:TraesCS4D02G361500编码硝酸盐转运蛋白(NRT1.1),TraesCS4D02G362100编码锌指蛋白CONSTANS-LIKE 1,TraesCS4D02G362800编码1个GATA转录因子蛋白。
文章目录
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理
1.2 测定指标与方法
1.3 表型数据分析
1.4 基因分型、群体结构和连锁不平衡(LD)衰减距离分析
1.5 全基因组关联分析
1.6 候选基因预测及表达分析
2 结果与分析
2.1 小麦苗期氮效率相关性状的表型分析
2.2 SNP分布及多态性分析
2.3 群体结构与连锁不平衡分析
2.4 小麦苗期氮效率相关性状的全基因组关联分析
2.5 等位基因效应分析
2.6 候选基因筛选及表达量分析
3 讨论
4 结论