利用跨生态型RIL方法对狐尾粟的产量相关性状进行QTL分析

《Journal of Integrative Agriculture》：QTL dissection of yield-related traits in foxtail millet using cross-ecotype RIL

　　

魏周|惠志|刘斌|何强|孙英璐|王立伟|谢慧芳|高明|杨庆华|王海刚|宋慧|冯百丽|刁先民|乔志军

山西农业大学农学院，中国太谷030801

摘要

粟米的产量受到播种季节环境和生态型适应性的显著影响，然而在不同环境条件下产量构成因素的遗传基础尚未完全阐明。本研究利用春播品种Jingu 21与夏播品种Chuang29的杂交后代构建了一个重组近交系（RIL）群体，并在2022–2023年间对8个环境因素下的8个产量相关性状进行了评估。在每个环境中分别进行了复合区间作图分析，共鉴定出112个QTL信号，最终整合为74个非冗余QTL。其中24个QTL在至少两个环境中被检测到，47个QTL与文献中报道的QTL区间没有重叠。QTL聚类分析揭示了多个共定位区域，尤其是第9号染色体上的一个热点区域，该区域影响了7个性状，并在多种性状-环境组合中均被检测到17次。通过基于同源性的精细区间分析，筛选出了27个候选基因。利用独立自然群体（n=1,844）进行单倍型分析，发现Seita.3G233000（穗长）、Seita.4G281800（千粒重）和Seita.5G068000（穗径）这三个基因与产量存在显著关联。加性效应分析表明，两个亲本对产量的贡献不同：Jingu21主要贡献了增加千粒重的遗传信号，而Chuang29主要贡献了增加穗长和穗重的遗传信号。这些结果为粟米的遗传改良提供了跨环境的遗传框架，并为利用标记辅助选择和基因发现来改良产量相关性状提供了实用的目标位点。