小麦幼苗根系性状相关 QTL 和 SCVs 的多方法鉴定及其育种意义

为探究小麦根系遗传机制，研究人员经关联分析等，鉴定出相关 QTL 和 SCVs，助力小麦育种。

　　小麦的根系影响着其对水肥的利用效率、抗逆性以及农艺性状。研究人员分别在水培营养液培养实验（NCE）和蛭石培养实验（VCE）中，利用单核苷酸多态性（SNPs）和结构染色体变异（SCVs），通过关联分析和连锁作图的方法，对 11 个苗期根系性状相关的数量性状位点（QTL）进行了鉴定。除了最大根长（MRL）外，在 NCE 和 VCE 条件下，幼苗的根系性状存在显著差异。根鲜重（RFW）和根干重（RDW）与大多数农艺性状和籽粒产量显著相关。在 NCE 实验中对 RFW 和 RDW 的鉴定，或许能为 VCE 实验提供参考依据。共定位分析显示，NCE 和 VCE 同时检测到了 SNP 位点，即 QRdw.sxau-6A、QRd.sxau-1B.2 和 QDw.sxau-6A（R²为 5.56 - 8.76%）。在 NCE 和 VCE 中还同时检测到了 SCV 位点 Mr1B-3、Mr3A-3 和 Mr3A-4（R²为 4.74 - 9.07%）。此外，利用混合线性模型（MLM）、方差分量多位点随机 SNP 效应混合线性模型（3VmrMLM）和岭回归最佳线性无偏预测（rrBLUP），检测到了 QRdw.sxau-6A、QSfw.sxau-6A 和 QRd.sxau-4A。在关联群体中，SNPs 和 SCVs 共定位到 14 个标记 - 性状关联（MTAs），其中 Mr5A-6 和 QRd.sxau-5A 与根直径（RD）显著相关。关联群体和双单倍体（DH）群体共定位到 10 个 QTL，其中 QDw.sxau-1D 能稳定被检测到。最后，QDw.sxau-6A 和 Mg6A-9 在相同基因组位置重叠，该区域包含候选基因 TraesCS6A02G372300、TraesCS6A02G382900 和 TraesCS6A02G365100。本研究为小麦根系结构的遗传学研究提供了新的见解。