Genome-wide association study and quantitative trait loci mapping of seed dormancy in common wheat (Triticum aestivum L.)

Genome‐wide association study reveals loci associated with seed longevity in common wheat (Triticum aestivum L.)

“…The colocation between seed dormancy and seed longevity had been reported in several studies (Börner et al, ; Singh et al, ). Utilizing the same population, several loci associated with seed dormancy were reported on chromosome 3DS ( Qgr.cas‐3DS.1 ), 4A ( Qgr.cas‐4A ), 5Al ( Qgr.cas‐5Al.1 , Qgr.cas‐5Al.2 ) and 6AS ( Qgr.cas‐6AS ) in our previous study (Zuo et al, ), and those loci were overlapped with QlgGR.cas‐3D.1 , QlgGR.cas‐3D.2 , QlgGR.cas‐4A.2 , QlgGR.cas‐5A.1 , QlgGR.cas‐5A.2 and QlgGR.cas‐6A.1 in the present study (Table S5). Besides, QlgGR.cas‐1A and QlgGR.cas‐2B.2 were close to seed dormancy‐related loci Qphs.usask‐1A (Singh et al, ) and MPHS.ipk‐2B (Lohwasser, Rehman Arif, & Börner, ).…”

Genome-Wide Linkage Mapping for Preharvest Sprouting Resistance in Wheat Using 15K Single-Nucleotide Polymorphism Arrays

“…Qphs.caas-4AL , as a stable QTL, accounted for 4.6–10.6% of the phenotypic variances. Although quite a few QTL for wheat PHS resistance on chromosome 4A have also been reported (Kato et al, 2001 ; Mares et al, 2005 ; Torada et al, 2005 ; Imtiaz et al, 2008 ; Rasul et al, 2009 ; Singh et al, 2010 ; Kulwal et al, 2012 ; Cabral et al, 2014 ; Jiang et al, 2015 ; Cao et al, 2016 ; Zhou et al, 2017 ; Martinez et al, 2018 ; Zuo et al, 2019 ; Liton et al, 2021 ), Qphs.caas-4AL appears to be unique based on genetic mapping and physical locations of the flanking SNPs according to IWGSC RefSeq 1.0 ( Supplementary Table 9 ). QTL pyramiding plays an important role in breeding, and resistance allele combinations of QTL for PHS have been reported previously (Imtiaz et al, 2008 ; Shao et al, 2018 ; Liton et al, 2021 ).…”

Genome-wide association study of pre-harvest sprouting traits in wheat

“…其产量与品质备受关注 [1][2] 。近年来, 随着全球气候 变暖以及极端天气频发, 小麦成熟至收获期间穗上 发芽现象越发频繁, 严重降低小麦产量, 劣化小麦 品质, 穗发芽已成为全球性危害 [3] 。穗发芽促使籽粒 内部水解酶活性增加, 籽粒内部储藏物质被分解消 耗, 从而造成籽粒容重和千粒重下降, 导致小麦减 产 [4] 。同时, 由于蛋白质被降减, 小麦制粉后的 SDS 沉降值和面筋含量逐渐降低, 用发芽小麦粉加工的 面制品如馒头、面包等, 外形和口感较差, 严重影响 其营养品质和加工品质 [5][6] 。全球每年因穗发芽而造 成的直接经济损失约 10 亿美元 [7] 。培育抗穗发芽小 麦新品种是解决这一问题最有效的途径之一。 小麦穗发芽是受种子休眠水平、种子结构、种 皮颜色等内部因素以及温度、湿度、光照等外界环 境因素共同作用的结果 [8][9] 。种子的休眠特性是影响 小麦穗发芽抗性的主要遗传因素 [10] 。目前对于小麦 穗发芽鉴定的方法主要有籽粒发芽法、整穗发芽法 和 α-淀粉酶活性测定法 [10] 。籽粒发芽主要反映小麦 籽粒的休眠情况, 并不能表现出颖壳、麦芒等抑制 物的作用 [10] 。α-淀粉酶活性测定可以鉴定胚乳抑制 物对穗发芽的影响, 但操作复杂, 不适合进行批量 化测定 [11] 。整穗发芽不仅能综合性反映小麦穗发芽 的抗性, 而且操作简单, 适合批量化测定, 因此常 用来鉴定小麦的穗发芽抗性。测定小麦整穗发芽常 用的方法有沙培法、发芽纸发芽法、塑料袋保湿法、 模拟降雨法、纱布保湿法等 [11][12] 。 小麦穗发芽是受多基因调控的数量性状, 存在 微效和主效基因 [13] 。连锁分析与全基因组关联分析目 前已成为数量性状基因定位和挖掘的重要途径 [14] 。许 多研究通过双单倍体(doubled haploid, DH)或重组自 交系(recombinant inbred lines, RIL)等人工作图群体, 将穗发芽相关基因定位于 2AL、2BS、3AS、3AL、 4AL、5D、6BS 及 7DL 染色体上 [14][15][16][17][18][19][20] 。但连锁作图 受限于遗传群体亲本间的差异度及标记密度等的不 同, QTL 定位的区间较大, 仅能分析部分等位基因。 全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)与连锁分析互补, 可以高效定位和挖掘多个 小麦穗发芽相关的优异等位基因 [10] 。Kulwal 等 [21] 利用 1166 个简单序列重复(simple sequence repeat, SSR)和多样性芯片(diversity arrays technology, DArT) 分子标记, 对 208 份白皮冬小麦品种 4 年的穗发芽 率进行测定, 定位了８个与穗发芽相关的数量性状 基因座(quantitative trait locus, QTL), 分布在 1BS、 2DS、4AL、6DL、7BS 和 7DS 染色体上, 并证实了 7BS 是新的 QTL 位点。 Jaiswal 等 [22] 通过对 242 份普 通小麦的穗发芽率进行鉴定, 并结合 250 个 SSR 标 记对穗发芽性状进行 QTL 分析, 发现了 30 个小麦穗 发芽抗性相关的主效位点, 其中仅有 8 个标记位点 与前人研究结果相同, 其余 22 个标记位点均处在前 人未报道的染色体区域。Lin 等 [23] 首次使用 9K 和 90K 单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)基因芯片对 155 份美国冬小麦品种(系)的穗发芽 率进行全基因组关联分析, 共检测到 12 个与穗发芽相 关的 QTL, 其中 3AS、3AL、3B、4AL 和 7A 是 QTL 分布频率较大的区域。Zhu 等 [24] 利用 90K SNP 基因芯 片对 192 份小麦品种(系)的穗发芽率进行全基因组关联 分析, 检测到 23 个显著关联位点, 解释了 6.0%~18.9% 的表型变异, 其中 1A、3B 和 6B 是抗性位点的热点区 域。Zuo 等 [25] 对周 8425B×中国春重组自交系群体家系…”