小麦小穗数主效位点QSns.sau-2D 的鉴定和验证

小麦的每穗小穗数通过调控每穗粒数进而影响小麦产量。冬小麦品系‘20828’具有高抗条锈（Ma et al. 2019）和多小穗特性，在近十年被广泛用于杂交育种。我们对‘20828’与国审小麦川农16杂交创制了含有199个株系的重组自交系群体并利用小麦55K SNP芯片和SSR标记进行了基因分型（Liu et al. 2018)，同时在三年八个生态点对该群体中对小穗数的表型进行了鉴定。

对每穗小穗数位点进行QTL定位时，发现在2D、4B、5A、5B和5D染色体上共检测到5个稳定的QTL，其中QSns.sau-2D (LOD=3.47 - 38.24, PVE=10.16 - 45.68%) 在所有8个环境中均被检测到，定位于染色体2DS上标记AX-109836946和AX-111956072的2cM区间，能解释10.16 - 45.68%的表型变异。

对亲本‘20828’与川农16进行660K SNP芯片分型，利用SNP数据成功开发出与主效QTLQSns.sau-2D紧密连锁的KASP标记KASP-AX-94721936。用该标记对主效QTL QSns.sau-2D在两个不同的遗传背景群体中进行验证，T检验结果表明含有该主效QTL的‘20828’增效位点的株系比不含该位点的株系的每穗小穗数增加6.93％至14.72％，平均达到11.38％。 

进一步分析表明含有该主效QTL位点的株系与不含该位点的株系在开花期，株高，穗长，千粒重和穗粒数中均检测到显著差异（P <0.05），说明每穗小穗数与这些性状存在一定相关。

通过比较基因组学对该主效QTL侧翼标记所在区间内基因进行分析后发现，中国春与节节麦对应的物理区间内有29个同源基因，其中TraesCS2D01G078200，TraesCS2D01G078500和TraesCS2D01G078800可能与每穗小穗数的调控相关。这些结果为QSns.sau-2D后续的精细定位和克隆工作奠定了基础。

该结果于2019年8月21日发表在Theoretical and Applied Genetics杂志（Identification and validation of a major and stably expressed QTL for spikelet number per spike in bread wheat）。

该研究得到国家自然科学基金、四川省重大科技专项课题、四川省科技厅国际科技合作交流项目和四川省留学人员科技活动项目择优资助重点项目的资助。

文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00122-019-03415-z

参考文献：

Liu J, Luo W, Qin N, Ding P, Zhang H, Yang C, Mu Y, Tang H, Liu Y, Li W, Jiang Q, Chen G, Wei Y, Zheng Y, Liu C, Lan X, Ma J (2018) A 55 K SNP array-based genetic map and its utilization in QTL mapping for productive tiller number in common wheat. Theor Appl Genet 131:2439-2450

Ma J, Qin N, Cai B, Chen G, Ding P, Zhang H, Yang C, Huang L, Mu Y, Tang H, Liu Y, Wang J, Qi P, Jiang Q, Zheng Y, Liu C, Lan X, Wei Y (2019) Identification and validation of a novel major QTL for all-stage stripe rust resistance on 1BL in the winter wheat line 20828. Theor Appl Genet 132:1363–137