一项综合的多重分析揭示了与小麦（Triticum aestivum L.）根系相关性状相关的遗传信息

《Theoretical and Applied Genetics》：An integrated multiple analysis reveals the genetic information associated with root-related traits in wheat (Triticum aestivum L.)

根系性状遗传机制研究揭示SNPs和SCVs关联位点及基因互作效应，定位新基因座QRD.sxau.6B.4，发现根系性状年际下降趋势（RN-13.49%, RA-16.70%, RD-50.95%），并通过DH和 introgression lines 验证PAV.6B的改良潜力。

　　

摘要

主要结论

通过多种分析方法，发现了与成年小麦根角（RA）、根数（RN）和根尺寸（RD）相关的基因组区域，这些区域包含了单核苷酸多态性（SNPs）和染色体结构变异（SCVs）的信息。同时，一个新的基因位点QRD.sxau.6B.4得到了精细定位，为小麦根相关性状的育种工作提供了宝贵的参考。

摘要

根在吸收水分和矿物质方面起着关键作用，这些过程直接影响农艺性状和产量。虽然直接在田间测量根的表型非常耗时且劳动强度高，但大规模识别根的表型并分析其遗传基础是至关重要的。本研究在成年期研究了根角（RA）、根数（RN）和根尺寸（RD），并利用SNPs和SCVs进行了关联分析和连锁分析，以解析这些根相关性状。结果表明，这三个根相关性状在两个研究群体中都表现出丰富的表型变异。值得注意的是，随着品种的推广，根数（RN）和根角（RA）显著减少，分别减少了13.49%和16.70%，而根尺寸（RD）减少了50.95%。通过测定幼苗根生物量，可以为成年期的根角（RA）和根尺寸（RD）提供参考数据。在两个研究群体中，共鉴定出25个（SNPs）和15个（SCVs）的显著基因位点，这些位点解释了3.21%至16.61%的表型变异。上位性分析显示QRN.sxau.1D.3和QRN.sxau.2A.1之间存在与根数（RN）相关的交互作用，而在其他基因位点区域未观察到上位效应。QRD.sxau.6B.4基因位点在关联分析和双倍体（DH）群体中位于同一基因组区域，解释了5.19%至9.75%的表型变异。在二次作图群体中，QRD.sxau.6B.4的功能区域被精细定位到8.48 Mb范围内，该区域结合了根尺寸（RD）和基因型信息。两条导入系展示了PAV.6B在根改良方面的显著潜力。本研究的结果为理解小麦成年期根发育的遗传机制提供了新的见解。