大麦籽粒大小关键基因的GWAS与转录组联合解析及其分子育种应用

为解决大麦籽粒大小分子机制不明的问题，研究人员通过GWAS和RNA-seq联合分析，在250份大麦种质中鉴定出369个显著SNP位点和25个候选基因，涉及转录因子、植物激素和糖代谢通路，为高产优质大麦育种提供重要分子靶点。

　　

大麦(Hordeum vulgare L.)作为兼具饲用、酿造和食用价值的重要谷物，其籽粒大小直接决定千粒重(TGW)和品质。为揭示其遗传机制，研究团队对250份种质开展两年期表型分析，测定籽粒长(GL)、宽(GW)、长宽比(GLWR)、面积(GA)和周长(GP)等性状，通过全基因组关联分析(GWAS)锁定369个显著单核苷酸多态性(SNP)，其中30个为跨年稳定位点。

选取极端表型材料ZQ25和GK5进行转录组测序(RNA-seq)，在花后21天(21 DPA)和28天(28 DPA)分别鉴定出3,733和4,396个差异表达基因(DEGs)，这些基因显著富集于光合作用天线蛋白、苯丙烷生物合成和类黄酮合成通路。通过多组学整合，最终筛选出25个核心候选基因，涉及转录调控网络、生长素/赤霉素等植物激素信号转导以及蔗糖代谢关键酶。该研究不仅阐明大麦籽粒发育的分子基础，更为分子设计育种提供了精准的遗传标记和基因资源。