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小麦茎秆抗倒伏关键QTLs/基因的GWAS解析:从单茎弹性到群体抗性的遗传网络
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Theoretical and Applied Genetics 4.4
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为解决小麦倒伏这一影响产量和品质的复杂问题,研究人员通过全基因组关联分析(GWAS)对238个小麦品种的10个茎秆相关性状(包括单茎弹性SSE、茎秆强度SS及3个倒伏指数LI1 /LI2 /LI3 )进行多季节研究,鉴定出126个关键QTLs区域和84个候选基因(涉及细胞壁合成、激素调控等通路),并通过贝叶斯岭回归实现高精度基因组预测,为抗倒伏育种提供新靶点。
倒伏作为小麦生产的"隐形杀手",不仅降低籽粒品质,还会造成产量断崖式下跌。这项研究像一位"基因侦探",通过三年田间追踪238个小麦品种的茎秆表现,捕捉到单茎弹性(SSE)、茎秆强度(SS)和三个倒伏指数(LI1
-LI3
)的微妙变化。ANOVA分析显示,这些性状就像"季节性变装达人",在不同基因型和生长季节间展现出显著差异。
研究人员运用全基因组关联分析(GWAS)这把"分子显微镜",在麦田里发现了126个藏着宝藏的QTLs区域——每个区域至少有两处标记与性状关联。更令人兴奋的是,通过多维度筛选找到84个"基因特工",它们分别隶属于不同功能战队:有的负责加固茎秆"钢筋"(细胞壁合成酶),有的调控"植物兴奋剂"(激素合成),还有的专攻"地下工程"(根发育)。
预测环节则请来了贝叶斯岭回归这位"数据预言家",发现随着显著SNPs数量增加,预测准确度就像芝麻开花——节节高。有趣的是,仅用几个顶级SNPs就能实现高精度预测,这为分子设计育种装上了"快进键"。这些发现不仅揭开了小麦抗倒伏的遗传密码,更为培育"铁杆小麦"提供了精准导航图。
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