通过全基因组分析及单倍型检测，筛选出与面包小麦斑点病相关的产量指数候选基因位点

《Molecular Genetics and Genomics》：Genome wide dissection and haplotype analysis to identify candidate loci for harvest index under spot blotch in bread wheat

小麦收获指数（HI）在斑点枯萎病（SB）胁迫下平均下降4.3%。通过全基因组关联分析（GWAS）鉴定出10个关键SNP位点及有利单倍型TTGTCG（n=303），候选基因多与衰老和抗病相关。稳定性分析（AMMI和GSI）筛选出HI稳定的KACHU、PASTOR、PRL等品种及SR50基因等遗传资源。基因组预测准确度0.22-0.39，SB条件下更高。

　　

摘要

收获指数（Harvest Index，HI）是小麦中一个与产量密切相关的关键性状，受遗传、物候、环境和胁迫因素的影响。在印度的恒河-冈加提平原（Indo-Gangetic Plains，IGP）地区，斑点病（Spot Blotch，SB）是一种主要的生物胁迫因素，通过影响光合作用和收获指数来降低粮食产量。识别能够控制这些性状的稳定小麦基因型和基因组区域对于培育适应IGP地区的抗逆小麦品种至关重要。我们在IGP地区的四种环境下评估了1500个优良小麦品系，包括斑点病发生区和无病区（Disease-Free，DF）的条件。平均而言，在斑点病发生区，收获指数相比无病区降低了4.3%。全基因组关联研究发现了几个重要的单核苷酸多态性（SNPs）位点：1A_494392059、1A_495192503、2A_32931719、3B_10249157、3B_10644041、3B_6127880、5B_538548049、6A_96651968、7A_49592941和7D_326728664，以及一个有利单倍型TTGTCG（n=303），该单倍型在斑点病发生区的平均收获指数较高（39.75%）。此外，与这些SNPs相关的候选基因大多参与了衰老过程和抗病性。通过AMMI（Analysis of Multiple Maternal Effects）和基因型选择指数（Genotype Selection Index）进行的稳定性分析，确定了一组在斑点病发生区和无病区条件下均表现出持续高且稳定收获指数的基因型。进一步研究发现，这些具有有利等位基因的基因型在所有显著关联的MTA（Major Trait Associations）位点上都具备优势，而稳定的高收获指数基因型则共享了一些共同的遗传贡献因子，包括SR50基因以及著名小麦品种如KACHU、PASTOR和PRL。这些遗传背景在赋予小麦抗病性和产量稳定性方面起着关键作用，凸显了它们在IGP地区小麦育种计划中的重要性。此外，利用全基因组标记进行的基因组预测显示出中等程度的预测准确性，范围在0.22到0.39之间，且在斑点病发生区的预测准确性更高。本研究鉴定出的稳定基因型和基因组区域可以作为开发适应IGP地区的抗逆小麦品种的重要资源和知识基础。