全基因组关联研究、连锁图谱分析和转录组分析揭示了与小麦氮利用效率相关的候选基因

《Theoretical and Applied Genetics》：Genome-wide association study, linkage mapping and transcriptomic analysis reveal candidate genes associated with nitrogen use efficiency in wheat

提升小麦氮利用效率的研究通过基因组关联分析发现稳定QYSI1B.2 QTL，并鉴定出其候选基因TraesCS1B02G308200（WRKY转录因子），为分子育种提供新靶点。

　　

摘要

关键信息

全基因组关联研究、连锁作图和转录组分析表明，TraesCS1B02G308200是一个与小麦氮利用效率相关的候选基因。

摘要

提高小麦的氮利用效率（NUE）可以显著增加作物产量，同时减少氮肥的施用量。在本研究中，研究人员在两个群体中检测到了与氮利用效率相关的农艺性状的QTL：（1）来自中国黄河和淮河流域的243个小麦样本组成的自然群体（CH群体）；（2）由Avocet和Chilero杂交产生的重组近交系（RIL群体）（AC群体）。在两个生长季节的两个试验地点，研究人员在正常氮供应和低氮胁迫条件下评估了九个农艺性状。通过关联分析和连锁分析，分别基于这九个性状在所有环境下的低氮耐受指数，共鉴定出836个和154个QTL。通过对Chilero在拔节期、开花期和灌浆期的转录组分析，发现了48个在两个群体共定位区间内差异表达的基因。一个稳定的QTL QYSI1B.2（位于chr1B染色体上，范围为501.04–508.02 Mb）在两个群体中都得到了验证。通过进一步分析局部连锁不平衡，QYSI1B.2被精确定位到更小的物理区域，范围为506.02–507.19 Mb。通过检测其表达水平，鉴定出一个可能的候选基因TraesCS1B02G308200，该基因编码一个WRKY转录因子。这些发现为探索小麦氮利用效率的分子机制奠定了基础。