解析小麦木质纤维素生物合成调控网络：全基因组关联研究助力小麦改良与能源开发

为探究小麦木质纤维素含量变异的遗传基础，研究人员对 166 份小麦进行多环境测量并结合 660K SNP 芯片基因分型，开展全基因组关联研究（GWAS）。结果发现 46 个关键 QTL、17 个候选基因，开发出 KASP 标记，为小麦育种及能源生产提供分子工具。

　　小麦木质纤维素（由木质素、纤维素和半纤维素组成）在强化植物细胞壁、增强抗倒伏性以及促进生物能源生产方面起着至关重要的作用。然而，小麦木质纤维素含量变异的遗传基础却鲜为人知。研究人员测量了 166 份小麦在三种环境下第二茎节间的茎木质素、纤维素和半纤维素含量，并结合 660K 小麦单核苷酸多态性（SNP）芯片的基因分型数据，进行了全基因组关联研究（GWAS），以识别与小麦木质纤维素含量相关的位点。在这些小麦品种间，木质素、纤维素和半纤维素含量存在显著差异。GWAS 确定了 1146 个与木质素、纤维素和半纤维素含量相关的显著 SNP，它们分布在小麦的 A、B 和 D 亚基因组上。通过单倍型块的联合分析优化了这些关联，确定了 46 个显著的数量性状位点（QTL）区域和 17 个候选基因，这些基因主要与维管发育、半纤维素合成、节间伸长调控以及木质素生物合成有关。此外，还开发出一种用于木质纤维素检测的竞争性等位基因特异性 PCR（KASP）标记（NW_CC5951）。这些研究结果为标记辅助选择提供了有价值的分子标记，有助于小麦育种以改善茎秆品质和增强抗倒伏性，同时也为平衡小麦产量与抗倒伏性以及木质纤维素能源生产提供了思路。