小麦赤霉病病情指数与毒素积累量关系探究及全基因组关联分析

Study on relationship between disease index and toxin accumulation of wheat scab and genome-wide association analysis

小麦赤霉病是全球性的真菌病害,已严重威胁我国的粮食安全。为探明小麦赤霉病抗侵染与抗毒素积累之间的关系,挖掘调控小麦赤霉病抗性相关性状的重要位点。采用91份小麦品种(系)构建的自然群体为材料,种植于自然鉴定圃中,对2020年、2021年2年的田间病情指数进行调查,用超高效液相色谱测定脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)含量。对2种抗性指标进行相关性分析。结果表明,赤霉病病情指数与毒素积累量之间具有一定的相关性,又有各自的遗传特征。利用小麦90K SNP芯片,结合MLM+K+Q混合线性模型进行全基因组关联分析,共关联到128个显著单核苷酸多态性(SNP)标记(P≤0.001),分布在除1D、4D外的19条染色体上,其中2个及2个以上环境中被检测到的稳定位点有11个。仅与毒素稳定关联的位点有6个,分别位于1A、4A、6A、6B、6D染色体上,可解释11.96%~30.50%的表型变异。与毒素和病情指数都稳定关联的位点有4个,分别位于2A、2B、4B、5D染色体上,可解释12.21%~34.11%的表型变异。基于中国春参考基因组信息,通过对应区段的基因注释,筛选得到15个与小麦赤霉病抗性相关的候选基因。