摘要:研究小麦根系在干旱逆境下的形态特征和遗传机制是提升小麦抗旱能力并获得稳产的基础。本研究以300份国内外小麦品种（系）为材料，苗期采用PEG-6000模拟干旱胁迫对小麦根系的最长根长、根总长、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数、根鲜重和根干重等8个性状进行表型鉴定，结合90K SNP芯片对8个性状的抗旱系数进行混合线性模型MLM（Q+K）的全基因组关联分析，并对稳定遗传的显著关联位点进行候选基因的挖掘。研究结果表明，干旱胁迫下小麦品种（系）的根系性状表现出丰富的表型变异，变异系数为0.17～0.58，全基因组多态信息量（PIC, polymorphic information content）为0.01～0.38，LD衰减距离为7Mb。群体结构分析表明，供试材料分为3个亚群。GWAS分析显示，共检测到与8个根系性状显著关联的41个SNP位点，主要集中于1B、2B、3A、3B、5A、6B和7B染色体上，可解释表型变异范围为3.91%～8.04%。同时在两个及两个以上的性状中均发现的显著关联位点13个，分布在1B、1D、2A、2B、3B（2）、4A、4D、5A、5B、6B（2）和7B染色体上，解释3.99%～7.05%的表型变异。其中Tdurum_contig71499_211（5A）、GENE-1743_858（3B）、Tdurum_contig28552_211（5B）3个位点同时与根鲜重、根表面积、根干重、根体积或总根长、根尖数等4～5个性状显著关联，分别能解释遗传变异的4.12%～5.37%、5.77%～6.70%、4.10%～5.22%。同时对41个稳定遗传的显著关联位点进行候选基因的挖掘，共筛选到11个与小麦抗旱性相关的候选基因。其中TraesCS3B01G392300（钙依赖而钙调素不依赖的蛋白激酶）参与Ca2+水平的刺激应答；TraesCS1D01G036900（半胱氨酸受体激酶）和TraesCS5A01G370400（丝氨酸蛋白激酶）在干旱、高盐等逆境环境以及各种生长发育的信号传导过程中起重要作用；TraesCS7B01G440700（细胞色素P450蛋白）对细胞防御有毒物质方面有重要作用，这些候选基因可作为抗旱性重要基因。