结合0.1K前景和16K背景芯片快速解析小麦新品系的基因组结构和重要性状遗传基础

摘要

为探索并建立基于小麦0.1K前景和16K背景芯片快速解析基因组结构和重要性状遗传基础的方法，对小麦新品系西农302及其亲本西农865和百农矮抗58分别进行苗期分小种和田间成株期抗病性鉴定，分析西农302及其亲本的抗条锈病特征，并利用小麦16K背景芯片对西农302及其亲本进行基因分型，根据亲本间16K芯片基因型的差异SNP位点，分别统计西农302来自双亲的基因组区段，确定西农302的基因组结构；利用小麦0.1K前景芯片对西农302及其亲本进行基因分型，确定西农302所含有的抗条锈病性基因/QTL位点，明确西农302的抗条锈病遗传基础，同时分析西农302所含有的其他重要性状相关优异等位基因/QTL。结果表明，西农302在苗期对中国流行的条锈病生理小种CYR32和CYR34均表现出微弱的抗性(IT=6),但在田间条件下表现出高水平成株期抗条锈性(IT=1,DS<5);西农865和百农矮抗58对西农302的遗传贡献率分别为64.28%和30.22%;西农302聚合了双亲的多个优异基因/QTL位点，同时含有多抗基因Lr27/Yr30/Sr2/Pbc1及其上位性互作基因YrFDC12/PbcFDC12、抗条锈病位点QYrak58.nwafu-7BL和QYrqin.nwafu-2AL、抗赤霉病位点QFhb.hbaas-5AS和QFhb.hbaas-5AL、矮秆基因Rht-2、Rht-8和QPht/Sl.cau-2D.1以及千粒重位点QGl-4A等重要性状相关基因/QTL。这说明0.1K前景选择和16K背景选择SNP芯片可以应用于小麦新品种(系)的基因组结构和重要性状遗传基础的解析；西农865和百农矮抗58对西农302的遗传贡献率存在显著差异，西农865的遗传贡献率约为百农矮抗58的2倍；西农302聚合了双亲的抗条锈病、抗赤霉病、矮秆和千粒重等多个重要性状相关优异基因/QTL。

关键词

小麦 / 新品系 / SNP / 芯片 / 遗传构成

基金资助

青海省重点研发与转化计划项目(2022-NK-125); 陕西省重点研发计划项目(2021ZDLNY0-01); 优质高产抗病耐旱节水小麦新品种培育项目(Ylzy-xm-03)