摘要:小麦是多数国家重要口粮作物之一，干旱严重影响小麦的生长发育和产量。为挖掘与小麦根部性状抗旱性相关的SNP位点及候选基因，本研究以183份新疆春小麦自然群体为材料，使用20% PEG-6000溶液和正常营养液进行苗期抗旱水培试验，对总根长、根表面积、根体积、根平均直径、根鲜重、根干重、根尖数和最长根长等8个小麦根部性状的测定值进行统计分析，对根部性状的抗旱系数进行相关性分析，并结合55K基因芯片对根部性状的抗旱系数进行混合线性模型（Q+K）的全基因组关联分析。研究结果表明，正常培养下，8个根部性状变异系数为17.81%~70.71%，PEG胁迫处理下，8个根部性状变异系数为20.01%~61.62%。小麦根部性状抗旱系数的相关性分析结果表明，根平均直径抗旱系数与总根长抗旱系数、根尖数抗旱系数和最长根长抗旱系数呈极显著负相关，总根长抗旱系数与根表面积抗旱系数的相关系数最大，为0.74。全基因组关联分析结果显示，共定位到54个与根部抗旱性状相关的SNP位点（P≤0.001），单个位点可解释表型变异范围为6.18%~18.74%，分布在除3B、3D、5D、6D和7D外的16条染色体上。共检测到多效位点6个，分别位于1A、5A、7A、1B、5B和2D染色体上，可解释6.55%~18.74%的表型变异。其中，位于5A染色体上的AX-110482078~AX-110400975与根尖数、根体积和最长根长显著关联，贡献率为8.74%~15.44%。对显著关联的54个位点进行候选基因预测，获得TraesCS4A01G424000、TraesCS6A01G047200、TraesCS5B01G056600等9个可能与小麦根部性状抗旱性相关的基因，这些基因可能通过调控转脂蛋白、过氧化物酶、MYB转录因子等参与小麦逆境生理调控。

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。

摘要:为了解小麦耐盐相关性状的遗传机理，挖掘与小麦耐盐性显著相关的 SNP 位点及候选基因，本研究利用浓度200 mmol/L 的 NaCl 溶液和正常营养液对全国 300 份小麦品种（系）进行耐盐性试验，并利用小麦 90 K 芯片对分布于小麦全基因组的 16650 个 SNP，采用 Q+K 关联混合模型对小麦最长根长、根干重、根鲜重、根平均直径、根尖数、根表面积、根体积和总根长等 8 个根部耐盐性相关性状进行全基因组关联分析（ GWAS， genome-wide association study）。研究结果表明，小麦根部性状表现出广泛的表型变异，变异系数为 24.3%~50.0%，多态性信息含量（ PIC， polymorphic information content）为 0.170~0.562，全基因组 LD 衰减距离为 6 Mb；群体结构分析表明，试验所用 300 份小麦品种（系）可分为 3 个亚群，亚群 1 包含 143 个（ 47.67%）试验材料，主要来自河南、陕西和四川，亚群 2 包含 74 个（ 24.67%）试验材料，主要来自北京，亚群 3 包含 83 个（ 27.67%）试验材料，主要来自河南。 GWAS 共检测到 77 个与小麦耐盐相关性状显著关联的 SNP 位点（ P ≤ 0.001），这些位点分布在小麦除 6D 外的 20 条染色体上，单个 SNP 位点可解释 3.70%~19.45% 的表型变异，其中位于 1A、 3A、 4A、 7A、 3D 和 5D 染色体上的 RAC875_c13169_459 等 6 个位点同时关联到 2 个或 2 个以上性状，贡献率为3.78%~19.45%；对 77 个 SNP 位点进行发掘，筛选到 17 个可能与小麦耐盐性有关的候选基因。 TraesCS5B01G031800（阳离子反转运蛋白）在 Na+ 等阳离子转运中起重要作用， TraesCS5A01G329000（防御素）可以在阻断 Na+ 等阳离子进入过程中起作用， TraesCS2A01G079000（重复富脯氨酸细胞壁蛋白）在细胞壁的形成中起重要作用，这些候选基因可作为耐盐性重要基因。

摘要:检测与根系性状关联的位点并发掘其携带的优异等位变异，对改良大豆根系性状有重要意义。本研究选取北方春大豆242份育成品种和102份地方品种作为试验材料，2018和2019年在室内对根系性状进行鉴定，利用175对SSR引物进行连锁不平衡和群体结构分析，并采用GLM进行关联分析。结果显示：无论共线性组合还是非共线性组合群体均存在不同程度的连锁不平衡现象。育成品种由2个亚群组成，两年共同检测到17个位点与6个根系性状关联，表型变异解释率为1.35%～7.83%；地方品种由两个亚群构成，两年共同检测到12个位点与5个根系性状关联，表型变异解释率为3.89% ～16.64%。两类群体中共同检测到的2个位点，分别是与主根长关联位点Satt309和与根平均直径关联位点Sat_358。在育成品种中发掘出的增效优异等位变异共38个，载体材料共29个，其中主根长、总根长、根平均直径、根体积、根表面积、根尖数的增效最大的等位变异及载体材料分别为Satt309-122bp（合丰35）、Sat_272-254bp（黑河16）、Sat_358-236bp（吉林12）、Sat_381-193bp（绥农26）、Sat_381-193bp（垦豆18）、Sat_381-224bp（合丰51）。在地方品种中发掘出的增效优异等位变异共33个，载体材料共31个，其中主根长、总根长、根平均直径、根体积、根表面积、根尖数的增效最大的等位变异及载体材料分别为Satt220-242bp（小白脐）、Satt683-206bp（汪清神仙洞）、Sat_160-174bp（平顶香-2）、Satt239-200bp（临江大黄豆）、Satt247-245bp（白露豆-1）、Satt156-227bp（小白脐）。这些优异等位变异和载体材料可以作为优异亲本配置杂交组合，选育具有优良根系性状的大豆品种。

摘要:利用花生RIL群体,分析了11个花生根部性状的遗传力,估算基因对数及性状间的相互关系,根据偏度系数(g1)和峰度系数(g2)估算控制性状的基因互作情况。结果表明:11个性状都是受多基因控制的数量性状,在RIL群体中基因型间的差异均表现为连续变异和明显的超亲分离。侧根干重的遗传力最高达0.60,其次是侧根鲜重,为0.58,而其他性状的遗传力均较低。控制主根长性状的多基因间存在互作,互作方式为重叠作用;控制主根粗(3cm)性状的基因间也存在一定的重叠作用,但是作用不明显;控制其他性状的基因都存在互作,表现为互补作用,但互补作用的强弱有差异。主根粗(1cm)、主根粗(3cm)、主根干重、主根鲜重、侧根干重和侧根鲜重之间都显著或极显著相关;根体积与主根粗(1cm)、主根粗(3cm)、侧根干重和侧根鲜重显著或极显著相关。