挖掘基因库种质资源，强化小麦育种基因池：沃特金斯种质集合的示范研究

为探寻具有育种价值性状的种质资源，研究人员分析了前绿色革命时期沃特金斯（Watkins）种质集合的基因型和表型数据。通过基因组扫描和单核苷酸多态性（SNP）水平固定指数（FST）分析，找到与气候适应性和锈病抗性相关位点，为培育适应性强的品种奠定基础。

　　近期，基因组技术的进步为探索古老种质资源、挖掘具有品种培育价值性状的种质提供了契机。本研究对前绿色革命时期的沃特金斯（Watkins）种质集合的基因型和表型数据展开分析，运用基因组扫描和单核苷酸多态性（SNP）水平固定指数（F_ST）分析方法，寻找与气候适应性和锈病（叶锈病、条锈病和秆锈病）抗性相关的基因位点。研究发现，2A 和 3B 染色体上存在关键特征区域。与以往研究结果一致，在该种质集合的栽培品种子集里，6B 染色体上检测到高度分化区域，这一区域有望成为育种的关键目标。基于染色体的扫描在 7D 染色体上定位到一个与 RVA 峰值粘度和崩解度相关的区域，跨度为 12.5Mb 至 13Mb，包含 13 个基因，其中最具多效性的是TRAESCS7D02G026700 (ET2/AP2/ERF)。SNP-F_ST分析显著区分了春小麦和冬小麦的多个基因位点，如 5A:582,550,290 位点与Vrn-A1基因相关。同样，对锈病抗性和易感种质进行 SNP 水平的F_ST分析，检测到与抗性相关的位点，像 1B:670,137,479–670,543,997 位点与Lr46/Yr29相关，2B:763,926,560 位点位于包含Yr7/Yr5/YrSP基因簇的区域。在高F_ST位点，抗性和易感等位基因之间存在显著的表型差异，表明这些位点在抗病过程中发挥重要作用。在排名前十的高F_ST位点中，分别有 8 个和 13 个种质携带叶锈病和条锈病的抗性等位基因，这些种质有望成为潜在的预育种材料。该研究揭示了结合历史种质资源及其遗传、环境数据，能够丰富育种多样性，助力筛选出用于培育适应性强的品种的预育种材料。