伊朗粗山羊草耐盐性相关标记-性状关联、候选基因及microRNA调控网络的发掘

《Scientific Reports》：Uncovering the potential MTAs, candidate genes and microRNAs regulatory networks involved in salinity stress tolerance triggered in Iranian Aegilops tauschii

本研究针对小麦D基因组供体伊朗粗山羊草（Aegilops tauschii），在苗期盐胁迫条件下系统开展了分子多样性、标记-性状关联（MTA）分析，并鉴定出关键候选基因及microRNA（miRNA）调控网络。研究发现ISJ9和OPE03-Xgwm44-7DF标记具有最高鉴别力，共定位115个MTAs，筛选出254个候选基因和107个调控miRNA，涉及谷胱甘肽代谢等通路，为小麦耐盐育种提供了重要基因资源和分子标记工具。

　　

随着全球盐渍化耕地面积的不断扩大，土壤盐分已成为制约农作物产量的关键非生物胁迫因素之一。小麦作为世界主要粮食作物，其耐盐性遗传改良对保障粮食安全具有重要意义。伊朗粗山羊草（Aegilops tauschii）作为普通小麦D基因组的野生供体种，蕴藏着丰富的抗逆基因资源。然而，目前对其耐盐性分子机制的系统解析仍不充分，特别是调控网络中的关键标记、基因及其表达调控关系尚未明确。为此，研究人员在《Scientific Reports》上发表论文，通过多组学整合分析揭示了伊朗粗山羊草耐盐性的遗传基础。

本研究主要采用分子标记技术（包括ISJ9、OPE03-Xgwm44-7DF等）、关联分析方法、生物信息学筛选（涵盖基因注释、通路富集、蛋白互作网络构建）以及microRNA靶基因预测等技术，对来自伊朗的粗山羊草生态型幼苗进行盐胁迫处理下的遗传分析。

分子标记鉴别力分析

通过评估多态性信息量（PIC）、等位基因有效数（Ne）、基因多样性（h）和香农指数（I）等参数，发现ISJ9标记在PIC、Ne、h、I指标上均表现最高，而OPE03-Xgwm44-7DF在Ne和I值上最为突出，表明二者对粗山羊草生态型具有最优鉴别能力。

盐胁迫下标记-性状关联（MTA）鉴定

在盐胁迫条件下进行关联分析，共检测到115个显著MTAs，其中包括iPBS44-D和OPB01-Xgwm44-7DR-3等重要标记位点，为耐盐性位点定位提供了直接证据。

候选基因与miRNA调控网络解析

通过生物信息学分析筛选出254个候选基因和107个调控microRNAs，这些基因显著富集于谷胱甘肽代谢等应激响应通路。基因本体（GO）分析进一步明确了关键生物学过程、细胞组分和分子功能类别。

蛋白-蛋白互作（PPI）网络特征

构建的蛋白互作网络显示，互作基因间存在密切的物理或功能关联，形成了协同响应盐胁迫的分子模块。

本研究系统揭示了伊朗粗山羊草耐盐性的多层级调控网络，鉴定的MTAs、候选基因及miRNAs不仅深化了对植物盐胁迫应答机制的理解，更为小麦分子育种提供了精准的遗传标记和基因编辑靶点，对培育耐盐小麦新品种具有重要战略意义。