伊朗大麦终端耐热性遗传基础新发现：调控叶绿素荧光参数的关键基因组区域解析

语：本研究通过全基因组复合区间定位（GCIM）技术，在伊朗大麦群体中鉴定出49个稳定QTL（数量性状位点），其中29个位于13个关键基因组区域，首次揭示5个新颖区域与终端热胁迫下叶绿素荧光参数（如PSII反应中心的ABS/RC、TRo/CSm等）调控相关。发现287个候选基因及15个枢纽基因（hub genes）与miRNA互作网络，为分子标记辅助育种（MAS）提供生物标志物。

　　

Highlight

植物材料与实验条件

通过耐热品种Kavir与敏感品种Badia杂交构建F₈群体（103个株系），采用单粒传法（SSD）繁殖。实验在三个生长季中开展，通过OJIP曲线测定叶绿素荧光参数（如F_v/F_m、ABS/RC等），评估终端热胁迫（30°C）对光合系统II（PSII）的影响。

描述性统计

热胁迫下，敏感品种Badia的F_o、DI_o/RC等参数显著上升，而耐热品种Kavir的F_m、TR_o/CS_m等参数增强。所有参数均符合正态分布（Pearson检验），群体呈现超亲分离现象。

讨论

本研究构建的高密度连锁图谱含SSR标记，适用于共识图谱比对。叶绿素荧光参数差异反映PSII功能损伤程度，其中F_v/F_m被广泛用作耐热性指标。关键基因组区域（如3H、4H染色体）的QTL与毒素活性基因（GO分析）及细胞外区组分相关，提示耐热机制可能涉及跨物种互作调控。

结论

发现49个稳定QTL，其中29个位于13个热点区域（含5个新区域），287个候选基因中15个枢纽基因（如HvHSP16.9）与12种miRNA形成调控网络。这些发现为耐热大麦分子设计育种提供靶点。