麦类作物学报

作者：杨长刚，MomalBaloch，柳娜，张雪婷，李前荣，陶媛，韩蕾，王世红，杨春武

单位：1.甘肃省农业科学院小麦研究所,甘肃兰州 730070 2.东北师范大学生命科学学院,吉林长春 130024 3.宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏银川 750002 4.永宁县农业技术推广服务中心,宁夏永宁 750100

关键词：宁春4号,春小麦,代谢组,转录组,遗传机制,

基金：甘肃省农业科学院农业科技创新专项（2021GAAS37，2021GAAS03）；国家自然科学基金地区基金项目（32360505）；兰州市人才创新创业项目（2022-RC-69）；吉林省发展和改革委员会吉林省产业技术研究与开发项目（2023C035-7）；吉林省科技发展计划重点研发项目（20220202006NC）

近年来，育种家在长期种植的宁春4号的群体里，使用“五圃法”提纯复壮了宁春4号，获得了宁春4号优选系（YX），其产量、品质及适应性均明显优于原始宁春4号。本研究利用55K芯片分析了原始宁春4号和YX系的遗传相似度，通过比较二者光合作用、转录组和代谢组，揭示YX系农艺性状改良的代谢及基因表达调节差异。全基因组55K芯片遗传分析发现，YX系和原始宁春4号在全基因组范围内仅有1 170个SNP位点，两者的遗传相似度为97.79%，充分证明经过农民长期种植和五圃法提纯复壮后，YX系并未发生较大的遗传变异。表型分析表明，YX系的光合作用在分蘖期和抽穗期均高于原始宁春4号。代谢分析结果表明，与原始宁春4号相比，YX系叶中代谢水平增强的7种代谢物均是糖类化合物，在YX系根中也有11种糖类化合物水平被增强。光合碳同化速率增强及糖类物质水平提高可能是YX系产量超越原始宁春4号的主要生理原因。转录组分析结果表明，YX系根和叶中有大量编码生长调节因子的基因上调表达，说明YX系可能通过上调某些生长调节因子提高产量和适应性。

来源：2024年第10期

《麦类作物学报》期刊编辑部

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