張芳，任毅，曹俊梅，李法計(jì)，夏先春，耿洪偉?

1新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052；2新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所,烏魯木齊 830091；3山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/小麥玉米國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部黃淮北部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250100；4中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/國(guó)家小麥改良中心，北京 100081

0 引言

【研究意義】小麥（TriticumaestivumL.）是全球播種面積最廣的糧食作物之一，也是中國(guó)重要的糧食作物之一，在糧食安全中具有舉足輕重的地位[1]。目前，小麥的需求增長(zhǎng)速度逐漸快于產(chǎn)量的提高速度，使得糧食安全面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。為此，在耕地面積有限的現(xiàn)狀下，提高小麥單產(chǎn)至關(guān)重要[2]。小麥籽粒大小決定粒重高低，其中籽粒的長(zhǎng)、寬、面積、周長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比等參數(shù)是構(gòu)成小麥產(chǎn)量的重要指標(biāo)[3]。基于此，研究小麥籽粒性狀的遺傳特性對(duì)提高小麥產(chǎn)量及品質(zhì)至關(guān)重要?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】高產(chǎn)一直是育種家最為關(guān)注的育種目標(biāo)之一，而籽粒性狀的遺傳改良對(duì)產(chǎn)量潛力的提升具有顯著影響[4-6]。隨著分子標(biāo)記技術(shù)的快速發(fā)展，關(guān)聯(lián)分析被應(yīng)用于數(shù)量性狀的遺傳研究，作為基因發(fā)掘的重要手段，為分子標(biāo)記輔助選擇提供了重要依據(jù)[7]。SNP標(biāo)記具有遺傳穩(wěn)定性高、位點(diǎn)豐富且分布廣等特點(diǎn)，其密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的分子標(biāo)記，對(duì)于數(shù)量性狀定位更為高效和便捷[8-10]。目前，小麥相繼開發(fā)出9K、90K、660K、15K和50K等滿足不同育種需求的SNP芯片[11-13]。小麥籽粒性狀遺傳結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受微效多基因控制，國(guó)內(nèi)外已有大量學(xué)者對(duì)小麥籽粒相關(guān)性狀進(jìn)行了遺傳研究，并對(duì)調(diào)控小麥籽粒大小性狀的QTL區(qū)段進(jìn)行了定位和遺傳解析。小麥籽粒性狀已挖掘到QTL位點(diǎn)主要位于1A、1B、1D、2A、2B、2D、3B、4B、5A、6B、7B和7D等染色體[14-16]。LI等[17]利用 W7984×Opata85重組自交系進(jìn)行連鎖分析，在2個(gè)環(huán)境下均發(fā)現(xiàn)7D染色上控制粒長(zhǎng)的主效 QTL，可解釋 13.5%—13.9%的表型變異。全基因組關(guān)聯(lián)分析（genome-wide association study，GWAS）作為分析復(fù)雜性狀遺傳結(jié)構(gòu)的有力工具，在水稻、玉米和擬南芥中得到了廣泛的應(yīng)用[18-21]。BHATTA等[22]以143份面包小麥品種為材料，采用GWAS關(guān)聯(lián)分析，在1B、1D、2A、2B、3A、3B、4A、4B、4D、5A、5B、5D、6D、7A、7B染色體上共檢測(cè)到 38個(gè)籽粒性狀相關(guān)位點(diǎn)，其貢獻(xiàn)率為0.3%—19.6%。SUN等[23]利用90K SNP芯片對(duì)163份小麥主載品種（系）進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，在1A、3A、3D、5B、5D、6A、6B和7A染色體上檢測(cè)到多個(gè)千粒重相關(guān)位點(diǎn)，貢獻(xiàn)率為15.7%—31.6%。DABA等[24]利用200份冬小麥群體在2個(gè)環(huán)境下對(duì)粒重和粒長(zhǎng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，檢測(cè)到26個(gè)粒重和27個(gè)粒長(zhǎng)顯著關(guān)聯(lián)的標(biāo)記。LI等[25]采用SNP-GWAS方法對(duì)166份黃淮麥區(qū)小麥品種進(jìn)行產(chǎn)量相關(guān)性狀分析，分別挖掘出 20個(gè)粒長(zhǎng)和 31個(gè)粒寬顯著關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，貢獻(xiàn)率分別為7.1%—14.2%和6.8%—15.0%，其中位于 2A染色體的IWB32119標(biāo)記與粒重基因TaFlo2-A1[26]的位點(diǎn)一致。【本研究切入點(diǎn)】新疆作為中國(guó)主要的小麥產(chǎn)區(qū)之一，對(duì)產(chǎn)量的提升至關(guān)重要。然而，該地區(qū)小麥生長(zhǎng)關(guān)鍵階段常面臨干旱少雨和干熱風(fēng)等不利環(huán)境的影響，常規(guī)育種手段依舊有效，但靠其進(jìn)行單產(chǎn)的提升，跟不上生產(chǎn)需求，需對(duì)分子標(biāo)記等新技術(shù)進(jìn)行充分使用，但基于高密度芯片技術(shù)對(duì)新疆小麥籽粒性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析鮮有報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究以121份新疆種植的小麥品種（系）為材料，結(jié)合50K SNP芯片對(duì)千粒重、粒長(zhǎng)、粒寬、籽粒長(zhǎng)寬比、籽粒面積和籽粒周長(zhǎng)等6個(gè)籽粒性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，以期獲得新的與籽粒性狀關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)，為小麥聚合育種及復(fù)雜數(shù)量性狀位點(diǎn)的研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及田間種植

選用121份新疆種植小麥品種（系），其中引進(jìn)品種（系）36份，分別來(lái)自前蘇聯(lián)、烏克蘭、羅馬尼亞、北京和河北；自育品種（系）68份；地方品種（系）17份。上述材料由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院小麥遺傳育種課題組提供。

參試材料于 2016—2017、2017—2018和 2018—2019年度種植于新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院瑪納斯農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，三行區(qū)，行長(zhǎng)2 m，行距25 cm，3次重復(fù)。田間管理遵循當(dāng)?shù)鼗驹耘喙芾矸绞?。待小麥生理成熟期后，按每品種取10株收獲脫粒，在自然曬干后均通過(guò)杭州萬(wàn)深 SC-G拷種儀器檢測(cè)千粒重（thousand kernel weight，TKW）、粒長(zhǎng)（grain Length，GL）、粒寬（grain width，GW）、粒長(zhǎng)寬比（length width ratio，LWR）、籽粒面積（grain area，GA）、籽粒周長(zhǎng)（grain perimeter，GC）。利用 IciMapping的ANOVA功能進(jìn)行田間數(shù)據(jù)分析及遺傳力的估算。廣義遺傳力（h2），計(jì)算公式：h2=σg2/（σg2+σe2），σg2為遺傳方差，σe2為環(huán)境方差。

1.2 SNP標(biāo)記檢測(cè)

50K標(biāo)記利用Illumina SNP Genotyping技術(shù)測(cè)試平臺(tái)（北京博奧生物有限公司），使用微珠芯片技術(shù)（Bead Array）進(jìn)行檢測(cè)，利用Genomestudio v1.0軟件進(jìn)行多態(tài)性分析。獲得的基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，刪除缺失率＞20%的標(biāo)記，過(guò)濾掉最小等位基因頻率（minor allele frequency，MAF）＜5%的標(biāo)記。

1.3 群體結(jié)構(gòu)分析

采用PowerMarker V3.25軟件對(duì)參試材料進(jìn)行遺傳多樣性和多態(tài)性信息含量分析。其中，PIC=1-∑(Pij)2，Pij表示i位點(diǎn)的第j個(gè)等位變異出現(xiàn)的頻率。

選取在小麥21條染色體上均勻分布的2 000個(gè)SNP標(biāo)記，利用Structure 2.3.4軟件進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析。參數(shù)設(shè)置：Burn-in period為10 000，MCMC為100 000，選擇Admixed模型，設(shè)K=2—12，每個(gè)K重復(fù)5次，結(jié)果上傳Structure Harvester，獲得最佳K值作為亞群數(shù)目。

1.4 關(guān)聯(lián)分析

應(yīng)用Tassel V5.0中的混合線性模型（mixed linear model，MLM）對(duì)SNP標(biāo)記與性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，并利用Structure 2.3.4軟件計(jì)算Q值，結(jié)合Tassel V5.0軟件計(jì)算Kinship值。在P＜0.001水平下認(rèn)為標(biāo)記與性狀存在關(guān)聯(lián)，以第95百分位的r2值作為閾值估測(cè)LD衰減距離。

2 結(jié)果

2.1 表型分析

通過(guò)對(duì)千粒重、粒長(zhǎng)、粒寬、籽粒長(zhǎng)寬比、籽粒面積和籽粒周長(zhǎng)等6個(gè)籽粒相關(guān)性狀的表型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表 1），結(jié)果表明，不同環(huán)境間各性狀均表現(xiàn)較大差異，其中，千粒重變異系數(shù)最大。各指標(biāo)的峰度和偏度均接近1，說(shuō)明均符合正態(tài)分布，是多基因控制的數(shù)量性狀。方差分析（表2）表明，各性狀在基因型、環(huán)境及基因型與環(huán)境互作間均呈現(xiàn)出極顯著差異（P＜0.001）。6個(gè)籽粒相關(guān)性狀的廣義遺傳力（h2）為0.85—0.90，其中，長(zhǎng)寬比和粒寬的遺傳力較高，分別達(dá)到0.90和0.89，表明小麥籽粒性狀主要受遺傳變異影響。相關(guān)性分析（表3）表明，粒長(zhǎng)與籽粒周長(zhǎng)相關(guān)性最大（r=0.94），其次為粒寬與千粒重相關(guān)性最好（r=0.93）；長(zhǎng)寬比與千粒重、粒寬和籽粒面積呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.001），進(jìn)一步說(shuō)明小麥籽粒性狀間存在協(xié)同變化關(guān)系。

表1 小麥自然群體籽粒性狀基本統(tǒng)計(jì)信息Table 1 Phenotypic data analysis of grain size related traits in the wheat nature population

表2 小麥籽粒性狀方差分析Table 2 Analysis of variance of grain size related traits in the wheat

表3 小麥籽粒性狀間相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of grain size related traits in the wheat

2.2 標(biāo)記遺傳多樣性及群體結(jié)構(gòu)

利用50K SNP芯片對(duì)121份新疆種植的小麥品種（系）進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)質(zhì)量控制最終篩選出36 873個(gè)SNP標(biāo)記進(jìn)行GWAS分析，其中，A基因組、B基因組和D基因組染色體平均包含16 514、11 490和8 869個(gè)SNP標(biāo)記，每個(gè)標(biāo)記間的平均距離為0.39 Mb（電子附表1）。A與B基因組的染色體組所用標(biāo)記密度、標(biāo)記數(shù)目、遺傳多樣性和多態(tài)信息含量均高于D染色體組。SNP標(biāo)記的PIC值為0.09—0.38，平均值為0.32。

利用Structure 2.3.4軟件分析，獲得121份新疆種植的小麥自然群體結(jié)構(gòu)Q值與極大似然值LnP（D），進(jìn)一步確定最佳K值。當(dāng)K=4時(shí)（圖1-A），ΔK值最大，由圖1-B可知，參試材料被劃分為4個(gè)亞群（subpopulation），其中，亞群Ⅰ（SubgroupⅠ）包含46份品種（系），主要來(lái)自自育和引進(jìn)品種（系），分別占比47.83%和41.30%，引進(jìn)品種多為前蘇聯(lián)品種（系）；亞群Ⅱ（SubgroupⅡ）包含29份品種（系），主要來(lái)自自育品種（系），占比79.31%；亞群Ⅲ（SubgroupⅢ）包含41份品種（系），包含56.10%的自育品種（系）、26.83%的引進(jìn)品種（系）和17.07%的地方品種（系）；亞群Ⅳ（SubgroupⅣ）包含5份品種（系），均來(lái)自地方品種（系）；4個(gè)亞群所含品種數(shù)分別占總材料份數(shù)的38.02%、23.97%、33.88%和4.13%。

2.3 籽粒相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)分析

基于 LD衰減距離計(jì)算，將在物理圖譜上前后 3 Mb區(qū)間內(nèi)的位點(diǎn)認(rèn)定為一個(gè)候選位點(diǎn)。用36 873個(gè)分子標(biāo)記對(duì)3個(gè)環(huán)境及平均環(huán)境下的表型數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析（圖2），6個(gè)小麥籽粒相關(guān)性狀共檢測(cè)到592個(gè)顯著SNP位點(diǎn)（P＜0.001），單個(gè)關(guān)聯(lián)標(biāo)記位點(diǎn)解釋的表型變異（R2）范圍為9.3%—28.6%。其中29個(gè)SNP至少在2個(gè)環(huán)境中被檢測(cè)到，分布在1A（5）、1B（2）、1D、2A（5）、3B、5A、5D、6B（4）、6D、7B和 7D（7）染色體上，可解釋 9.3%—22.7%的表型變異（表4）。檢測(cè)到6個(gè)與千粒重穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，分布在1B、2A和6B染色體上，其中在6B染色體檢測(cè)到 4個(gè)千粒重位點(diǎn)（AX-109874065、AX-110446017、AX-110936500和AX-109493716），且效應(yīng)值較大，介于9.7%—12.9%，說(shuō)明 6B染色體對(duì)千粒重影響較大，可作為籽粒性狀重要的染色體。檢測(cè)到6個(gè)與粒長(zhǎng)穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，分布在1A、2A和7D染色體上，其中AX-111082947和AX-94497666在3個(gè)環(huán)境和均值下同時(shí)被檢測(cè)到，表型變異解釋范圍為9.9%—22.7%。檢測(cè)到2個(gè)與粒寬穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，分布在 3B和 5D染色體上的AX-108948870與AX-179477405，表型變異解釋范圍為9.6%—12.2%。檢測(cè)到6個(gè)與長(zhǎng)寬比穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，分布在2A（2）、5A、7B和7D（2）染色體上，其中位于2A染色體的AX-111722425標(biāo)記在全部環(huán)境下均被重復(fù)檢測(cè)到，可解釋10.1%—18.3%表型變異。檢測(cè)到3個(gè)與籽粒面積穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，分布在1A、1B和1D染色體上，表型變異解釋率范圍為9.9%—18.2%，表明1號(hào)同源群對(duì)籽粒面積具有重要作用。檢測(cè)到6個(gè)與籽粒周長(zhǎng)穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，分布在1A（2）、2A、6D和7D（2）染色體上，其中，位于1A染色體的AX-111082947標(biāo)記在多環(huán)境下同時(shí)被檢測(cè)到，且貢獻(xiàn)率最大，可解釋10.1%—22.6%表型變異。

表4 SNP-GWAS檢測(cè)到的產(chǎn)量性狀相關(guān)位點(diǎn)Table 4 Loci for grain size related traits in the diversity panel identified by SNP-GWAS

29個(gè)穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)中，位于 1A染色體上的AX-111082947和位于2A染色體上的AX-94497666標(biāo)記均與粒長(zhǎng)和籽粒周長(zhǎng)顯著關(guān)聯(lián)，貢獻(xiàn)率分別為9.3%—22.7%和 9.3%—11.8%；位于 2A染色體上的AX-111531320標(biāo)記均與千粒重和籽粒長(zhǎng)寬比顯著關(guān)聯(lián)，貢獻(xiàn)率分別為 10.3%—17.1%；位于 7D染色體上的AX-111614568標(biāo)記同時(shí)與粒長(zhǎng)、籽粒周長(zhǎng)和籽粒長(zhǎng)寬比顯著關(guān)聯(lián)，貢獻(xiàn)率為10.9%—17.3%；位于7D染色體上的標(biāo)記AX-111197303同時(shí)與粒長(zhǎng)和籽粒周長(zhǎng)顯著關(guān)聯(lián)，貢獻(xiàn)率為10.0%—12.6%，說(shuō)明這5個(gè)位點(diǎn)是一因多效位點(diǎn)。

3 討論

3.1 小麥籽粒性狀表型

小麥籽粒性狀包括粒長(zhǎng)、粒寬、長(zhǎng)寬比、粒厚、籽粒面積、籽粒周長(zhǎng)和千粒重等指標(biāo)，其高低是衡量產(chǎn)量的重要依據(jù)之一，且性狀便于觀察，作為小麥育種選擇最直觀的性狀，往往受到研究者的高度關(guān)注[34]。DHOLAKIA 等[35]認(rèn)為小麥籽粒性狀不但對(duì)產(chǎn)量具有影響，也決定小麥的商品價(jià)值。粒重受粒長(zhǎng)、粒寬、粒厚以及籽粒周長(zhǎng)等方面的直接影響[36]，其中粒寬與粒重呈顯著正相關(guān)，相關(guān)性較大。陳佳慧等[37]、余曼麗等[38]發(fā)現(xiàn)千粒重與粒長(zhǎng)、粒寬、籽粒面積、籽粒周長(zhǎng)均呈極顯著正相關(guān)，與籽粒長(zhǎng)寬比呈負(fù)相關(guān)，這與本研究結(jié)果基本一致。此外發(fā)現(xiàn)粒長(zhǎng)與籽粒周長(zhǎng)、粒寬與籽粒面積存在協(xié)同促進(jìn)關(guān)系，說(shuō)明各性狀在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中由單個(gè)基因多效性引起或多個(gè)基因緊密連鎖共同控制某些性狀來(lái)作為性狀相關(guān)的遺傳基礎(chǔ)。不同類型新疆種植的小麥材料中，自育品種的大粒表現(xiàn)較高，地方品種次之，引進(jìn)品種較低，這一結(jié)果與馬艷明等[39]基本一致，充分體現(xiàn)了新疆自育品種間籽粒性狀差異較豐富。究其原因一方面是自育品種經(jīng)過(guò)育種家多年以大粒選擇為主有關(guān)，其重視度和選擇度較強(qiáng)；另一方面是結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的育種需求，大粒小麥品種對(duì)小麥粒重遺傳改良具有較大的提升空間，將更有利于中國(guó)小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種培育。另外，本研究還發(fā)現(xiàn)籽粒長(zhǎng)寬比地方品種顯著高于自育品種和引進(jìn)品種，這可能由于地方品種一般為長(zhǎng)而尖粒型，其粒長(zhǎng)較粒寬發(fā)育較早，而育成品種在選育過(guò)程中，著重于粒長(zhǎng)粒寬進(jìn)行改良，呈現(xiàn)出粒寬的增加同時(shí)粒長(zhǎng)未發(fā)生明顯變化[39]。這一結(jié)果充分體現(xiàn)出千粒重提高主要由粒寬的增加而影響，而小麥產(chǎn)量的提升主要由千粒重來(lái)貢獻(xiàn)。

3.2 小麥籽粒性狀GWAS分析

在多個(gè)環(huán)境下均能被檢測(cè)到的關(guān)聯(lián)位點(diǎn)可視為相對(duì)穩(wěn)定的位點(diǎn)，本研究共檢測(cè)到29個(gè)籽粒性狀穩(wěn)定關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)。粒長(zhǎng)穩(wěn)定位點(diǎn)分布于1A、2A和7D染色體上，LI等[25]通過(guò)166份黃淮麥區(qū)材料結(jié)合90K SNP芯片進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，在2A染色體上發(fā)現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定位點(diǎn)，并確定為粒重基因TaFlo2-A1的位點(diǎn)，這與本研究在2A染色體檢測(cè)到的標(biāo)記AX-94497666所在位點(diǎn)相距僅約3.4 Mb，可能為相同位點(diǎn)，該位點(diǎn)控制的粒長(zhǎng)效應(yīng)可能來(lái)自于該基因的作用。同時(shí)位于 7D染色體上的標(biāo)記AX-111614568檢測(cè)到一個(gè)粒長(zhǎng)相關(guān)位點(diǎn)，這與粒重基因TaGS-D1位點(diǎn)一致，也為相同位點(diǎn)[29]。粒長(zhǎng)標(biāo)記AX-95633409與 DABA等[24]發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)QKLpur-7D.1較近，相距0.5 Mb，LI等[30]與MIR等[31]分別也在7D染色體上檢測(cè)到標(biāo)記QKL.caas-7DS和QGw.ccsu-7D.1與本研究粒長(zhǎng)標(biāo)記AX-111197303均位于短臂區(qū)域。本研究在 3B染色體上發(fā)現(xiàn)的控制粒寬的SNP標(biāo)記AX-108948870與王瑞霞等[27]、SUN等[23]報(bào)道的粒寬QTL位置相似，其表型貢獻(xiàn)率較大，CABRAL等[40]也證實(shí)了在3B染色體上相近的位置上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)QTL位點(diǎn)。位于7B染色體上發(fā)現(xiàn)籽粒長(zhǎng)寬比標(biāo)記AX-112286258貢獻(xiàn)率最大，KUMARI等[32]檢測(cè)到的 QTL位點(diǎn)相距 31.6 Mb。XIN 等[33]利用Dalibao×BYL8 RIL進(jìn)行籽粒性狀 QTL定位，獲得qKA1B-1籽粒面積位點(diǎn)與本研究發(fā)現(xiàn)的標(biāo)記AX-179476290位置相近。對(duì)于千粒重，在6B染色體上鑒定了 4個(gè)穩(wěn)定顯著 SNP標(biāo)記（AX-109874065、AX-110446017、AX-110936500和AX-109493716），其貢獻(xiàn)率為9.7%—12.9%。其中，AX-109874065標(biāo)記與張坤普[28]報(bào)告的千粒重的位點(diǎn)TKW-xgwm533僅為1.3 Mb，因此，筆者認(rèn)為上述屬于同一位點(diǎn)控制千粒重高低。DABA等[24]和LI等[25]分別檢測(cè)到QKWpur-6B和AX_110368497與本研究標(biāo)記AX-110446017相距31.7和31.9 Mb，說(shuō)明該染色體上存在粒重密切相關(guān)位點(diǎn)。MUHAMMAD等[41]也在6B染色體檢測(cè)到控制千粒重的位點(diǎn)，其貢獻(xiàn)率為12.0%—14.0%，后期將對(duì)該染色體的重要位點(diǎn)進(jìn)行SNP標(biāo)記開發(fā)，為分子標(biāo)記輔助選擇提供有效的選擇標(biāo)記。

本研究在位于1A、1B、2A、5A、5D、6B和7D染色體上發(fā)現(xiàn)可能與籽粒相關(guān)性狀穩(wěn)定遺傳的新位點(diǎn)。其中，在 2A染色體上發(fā)現(xiàn)控制千粒重的新位點(diǎn)SNP標(biāo)記AX-111531320，同時(shí)也控制籽粒長(zhǎng)寬比，其效應(yīng)值大于10%且穩(wěn)定。共位點(diǎn)區(qū)域可能存在著控制不同性狀的多個(gè)基因，或者是存在一個(gè)基因控制多個(gè)性狀[42]。位于1A染色體上標(biāo)記AX-111082947被發(fā)現(xiàn)是新位點(diǎn)且貢獻(xiàn)率最大，為9.8%—22.7%，同時(shí)影響粒長(zhǎng)和籽粒周長(zhǎng)，有可能為控制小麥粒重主效位點(diǎn)，該基因可在小麥產(chǎn)量育種中起到重要的作用，可優(yōu)選1A染色體關(guān)聯(lián)位點(diǎn)進(jìn)行功能標(biāo)記開發(fā)，為分子標(biāo)記輔助育種提供有效信息。在 7D染色體上接觸到的位點(diǎn)AX-111197303標(biāo)記，也可同時(shí)影響粒長(zhǎng)和籽粒周長(zhǎng)，表明這兩個(gè)位點(diǎn)控制粒長(zhǎng)和籽粒周長(zhǎng)的基因可能為同一基因且驗(yàn)證了粒長(zhǎng)與籽粒周長(zhǎng)具有協(xié)同作用。后期研究可聚焦這些多效應(yīng)位點(diǎn)且在多環(huán)境下均被檢測(cè)到的穩(wěn)定位點(diǎn)，進(jìn)一步開展精細(xì)定位和分子標(biāo)記開發(fā)等研究。

4 結(jié)論

本研究材料遺傳多樣性豐富，在2個(gè)及以上環(huán)境中共檢測(cè)到29個(gè)與6個(gè)籽粒性狀穩(wěn)定顯著關(guān)聯(lián)位點(diǎn)，其中標(biāo)記AX-94497666和AX-111614568與粒長(zhǎng)和籽粒周長(zhǎng)顯著關(guān)聯(lián)，與前人發(fā)現(xiàn)的TaFlo2-A1和TaGS-D1相吻合。檢測(cè)到5個(gè)顯著位點(diǎn)為多效性位點(diǎn)，貢獻(xiàn)率為9.9%—22.7%。標(biāo)記AX-111082947（1A）和AX-111197303（7D）與粒長(zhǎng)和籽粒周長(zhǎng)顯著關(guān)聯(lián)，貢獻(xiàn)率分別為9.8%—22.7%和10.0%—12.6%。