小麦茎部镉积累性状全基因组关联分析及优异位点挖掘

作     者：者理 周全 符笑歌 赵玉娇 宋全昊 陈晓杰 贾汉忠 陈继平 廖晓勇 胡银岗 陈亮 ZHE Li;ZHOU Quan;FU Xiaoge;ZHAO Yujiao;SONG Quanhao;CHEN Xiaojie;JIA Hanzhong;CHEN Jiping;LIAO Xiaoyong;HU Yingang;CHEN Liang

作者机构：西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨凌712100 驻马店市农业科学院河南驻马店463000 河南省科学院同位素研究所有限责任公司/河南省核农学重点实验室河南郑州450003 西北农林科技大学资源与环境学院陕西杨凌712100 陕西省水工环地质调查中心陕西西安710068 中国科学院地理科学与资源研究所北京朝阳区100101 

出 版 物：《麦类作物学报》 (Journal of Triticeae Crops)

年 卷 期：2024年第44卷第6期

页      面：704-717页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：重金属低累积作物选育及其达标生产综合配套技术研发(2022YFD1700102) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JQ-245、2023-JC-ZD-08) 陕西省安康地区土地质量调查评价综合研究项目(201908) 基本科研业务费科技创新专项(2452021089) 

主　　题：小麦(Triticum aestivum) 镉积累 全基因组关联分析 候选基因分析 

摘      要：小麦镉(Cd)污染日益加重,严重威胁食品安全和人类健康,培育和应用低镉积累品种是降低镉污染小麦风险的最有效途径之一,通过分子标记辅助手段可加快低镉积累特性小麦的筛选和培育。本研究选用175份小麦种质材料,种植于陕西省镉中度污染农田,对灌浆初期小麦茎部镉含量、镉富集系数和转运系数进行聚类分析,筛选出10个低镉积累特性种质。同时利用小麦660K单核苷酸多态性(SNP)芯片,通过3种模型对茎部镉含量、生物富集系数和转运系数进行全基因组关联分析,共鉴定到33个相关遗传位点,其中28个是新的SNP位点。针对茎部镉含量和转运系数3A上的2个主效QTL,开发了KASP标记,并在验证群体中明确了其准确性和实用性。基于基因注释和同源基因比对,预测了10个基因可能直接参与小麦镉积累转运相关生物过程;其中TraesCS3A02G289200基因是一个热休克转录因子,它在水稻中的同源基因(OsHsfA4a)被验证能够提高水稻对镉的耐受性。10个低镉积累特性种质及相关基因可用于小麦耐镉污染育种及有效分子标记开发。