小麥苗期鉀效率相關(guān)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析
摘要:【目的】深入探究小麥鉀效率的遺傳基礎(chǔ),定向培育鉀高效小麥品種是緩解我國鉀肥資源短缺的重要途徑。本文擬對不同鉀處理?xiàng)l件下小麥苗期鉀效率相關(guān)性狀進(jìn)行鑒定,并進(jìn)行差異分子標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析,篩選與鉀效率緊密關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記,為鉀效率相關(guān)基因的克隆及其在育種中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。【方法】本研究以不同小麥品種(134份)為試驗(yàn)材料,于2014年和2015年,在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室內(nèi)進(jìn)行了營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗(yàn)。設(shè)置正常供鉀和低鉀水平兩個(gè)處理,7cm高、7日齡的幼苗在黑暗中生長28天后收獲。將幼苗分為地上部和根部,測定植株干重(生物量)、鉀含量,計(jì)算植株鉀累積量、根冠生物量比和鉀累積量比和鉀利用效率。分析低鉀處理對生物量及鉀效率相關(guān)性狀的影響,并以該群體檢測到的15230個(gè)差異SNP標(biāo)記為基礎(chǔ),用TASSEL5.0軟件中的GLM模型和MLM模型對鉀效率相關(guān)性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記.性狀的關(guān)聯(lián)分析,以確定小麥苗期鉀效率穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記位點(diǎn)。【結(jié)果】與正常鉀處理相比,低鉀處理下植株根、冠及全株鉀含量及積累量均顯著下降,而根冠生物量比、根冠和全株鉀利用率均顯著增加。關(guān)聯(lián)分析共獲得了1300個(gè)關(guān)聯(lián)分子標(biāo)記,其中1102個(gè)標(biāo)記被定位在19條染色體上,這些分子標(biāo)記絕大多數(shù)僅在特定環(huán)境條件下被檢測到,三個(gè)環(huán)境下均可檢測到的相對穩(wěn)定的分子標(biāo)記位點(diǎn)僅有3個(gè),分別為Excalibur_c14273_1407、Ku_c11150_773、BS00094893_51。同時(shí),試驗(yàn)篩選出4個(gè)性狀簇集位點(diǎn)標(biāo)記,這些位點(diǎn)同時(shí)與6~7個(gè)性狀存在顯著關(guān)聯(lián),分別為Excalibur_c8670_972、wsnp_Ex_c12887_20426781、wsnp_Ku_c13311_21255428、IACX5989。【結(jié)論】低鉀處理對小麥苗期生長及鉀效率相關(guān)性狀遺傳控制位點(diǎn)有顯著影響,低鉀處理下與生物量和鉀效率相關(guān)性狀顯著關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記絕大多數(shù)在同一個(gè)鉀處理環(huán)境中被檢測到,因此不同鉀處理環(huán)
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