大麦全基因组关联分析揭示覆盖黑穗病抗性及农艺性状的新标记-性状关联

为解决大麦(Hordeum vulgare)易感覆盖黑穗病(CS)导致的有机生产损失问题，研究人员通过148个欧洲大麦品种的GWAS分析，在非胁迫(NS)和病害胁迫(DS)条件下鉴定出206个显著标记-性状关联(MTAs)，包括35个稳定MTAs和10个多效性基因组区域，为抗病育种提供新靶点。

　　

大麦(Hordeum vulgare)正面临由担子菌(Ustilago hordei)引发的覆盖黑穗病(Covered Smut, CS)严重威胁，这种病害可导致有机种植系统重大减产。为解析抗性遗传机制，科研团队对148个已进行AFLP/SSR标记分型的欧洲大麦品种展开研究，在非胁迫(Non-Stress, NS)和病害胁迫(Disease Stress, DS)双重条件下系统评估了12个形态与农艺性状的变异特征。

通过连锁不平衡(LD)架构的全基因组关联分析(GWAS)，群体被划分为两个亚群。混合线性模型(MLM)检测到206个显著标记-性状关联(Marker-Trait Associations, MTAs)，其中染色体2H(35个)和6H(31个)为热点区域，共发现98个已定位和108个未定位MTAs。值得注意的是，病害胁迫条件(DS)下检测到137个MTAs，显著多于非胁迫条件(69个)，其中节间距、旗叶长度和叶鞘长度相关MTAs最为丰富。

研究亮点在于发现35个跨条件稳定MTAs，包括6H染色体上与病害侵染相关的Bmac0316_-142位点。更令人振奋的是鉴定出10个新型多效性基因组区域，如2H上的Bmac0134_-151与E38M55_-251、6H上的HVM22_-172等，这些区域可同时调控多个性状。这些发现为分子标记辅助育种提供了精准靶标，但研究者强调需通过大规模表型-基因型数据集验证这些MTAs的稳定性。