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小麦是我国重要的粮食作物,黄淮地区小麦种植面积大,种质资源丰富,在中国小麦生产和粮食安全方面占有重要地位。高产育种是育种家们长期以来的育种目标,随着人们生活水平的提高和粮食供需结构的改变,品质的改良变的尤为重要,选育优质强筋和优质弱筋的小麦品种,满足人们对各种终端面制品的需求,具有重大意义。由于小麦生长特点,大规模的单一性种植和育种家们长期的选择,导致小麦遗传多样性降低,育种工作很难取得突破性进展。随着现代生物学技术和高密度芯片分型技术的发展,用高密度分子标记进行标记与目标性状的关联分析,为分子标记辅助选择提供帮助,成为挖掘小麦产量潜力、提高小麦面粉品质的有效途径。本研究以黄淮地区150份小麦品种(系)为材料,在4个环境条件下测定了9个农艺性状和7个品质性状,利用小麦35K SNP芯片,结合5种关联模型(Q、PCA、K、PCA+K、Q+K),进行标记-性状的全基因组关联分析,主要结论如下:1利用35KSNP芯片对150份小麦品种(系)进行全基因组扫描,发现35143个SNP标记,剔除最小等位基因频率(Minor allele frequency,MAF)小于5%和缺失率(Miss rate)大于25%的标记,共筛选出9552个多态性高、稳定存在的优质标记,多态性信息量(Polymorphism information content,PIC)的范围为0.0950~0.5000,MAF的变化范围为0.0500~0.5000,3个染色体组中PIC表现为:A(0.3317)>B(0.3240)>D(0.3100),表现出较高的多态性。整个物理图谱长度为14541.4Mb,标记密度为1.70 Mb/marker。群体结构分析和PCA主成分分析聚类分析发现,参试材料被划分为两个亚群。连锁不平衡分析发现A、B、D和全基因组的LD衰减距离分别为4.7、8、11和6 Mb。2在4个环境条件下对参试材料的9个农艺性状和7个品质性状进行表型鉴定,并针对不同性状进行模型修正,全基因组关联分析共检测到935个显著的SNP位点(P≤0.001),63个SNP在2个或2个以上的环境中被重复检测到,被认定为稳定关联的SNP,其中与农艺性状相关联的SNP有21个,与品质性状相关联SNP有44个,11个SNP标记与2个或2个以上的性状存在显著关联,单个SNP的表型贡献率为7.67%~40.24%。3本研究共发现12个农艺性状的优势等位变异,8个优势等位变异在供试群体中所占比例较低。例如:位于6A染色体上的AX-94532508-T使穗下节长降低了2.79 cm;位于5B上的AX-94799632-C使穗粒数提高3.22个;位于7D上的AX-95152265-C提高了4.91 g千粒重;位于1A上的AX-95094324-C使株高降低3.42 cm;位于2D上的AX-95108722-T和位于3A上的AX-94542697-C分别使穗长提高了0.63和0.69 cm。共发现35个品质性状的优势等位变异,有26个在供试群体中所占比例较低。例如:位于5A上的AX-94690816-A分别提高湿面筋含量和蛋白质含量2.86%和1.21%;位于1A上的AX-94445422-T、位于2A上的AX-94465394-T分别增加沉降值2.98和4.18;位于1D上的AX-95683498-C、AX-94693410-T和AX-94958994-T分别提高面团形成时间0.6、0.61和0.61 min;位于1A上的AX-94571120-T、AX-95236907-A、AX-94673659-A均提高面团稳定时间1.93 min。位于1B上的AX-95073002-G、位于2B上的AX-94781832-T、位于2B上的AX-94943787-T、位于2D上的AX-94978347-T、位于5B上的AX-94890987-T、位于5D上的AX-95085919-T分别提高吸水率3.29%、2.72%、2.33%、2.30%、3.32%和3.06%。在1A、1B、1D染色体的6807 kb、1848 kb、6886 kb基因组区检测到5种对面团形成时间和面团稳定时间有显著影响的单倍型。在供试材料中,5个单倍型的优势类型分别占59.33%、12.67%、16.00%、16.00%和11.33%。4本研究筛选出14个与小麦农艺性状相关的候选基因,其中TraesCS5B02G237200、TraesCS7D02G129700和TraesCS1B02G426300可能在植物抵御生物与非生物胁迫中起作用,TraesCS5B02G010800和TraesCS7D02G436800可能与植物激素的合成和响应有关,TraesCS2A02G092200可能与植物细胞壁的增强有关,TraesCS5A02G438800可能参与叶绿体发育,另外7个候选基因的功能未知。筛选出36个与小麦品质性状相关的候选基因,其中19个有蛋白或基因功能注释,其中,TraesCS3B02G549000、TraesCS5D02G429000、TraesCS5D02G547400、TraesCS1D02G318800、TraesCS1A02G317900、TraesCS1A02G323000、TraesCS1D02G317200和TraesCS1B02G426300可能提高植物对外界胁迫的抗性,TraesCS5A02G498800、TraesCS1A02G314100和TraesCS7D02G045800可能与细胞周期的维持和次生代谢有关,TraesCS5A02G438800和TraesCS1D02G315700可能参与植物中的某些氮反应,TraesCS1D02G317301和TraesCS1A02G317311是高分子量谷蛋白亚基,TraesCS4B02G325300参与脱落酸与光敏色素的介导反应,TraesCS5D02G004300是控制小麦籽粒硬度的主效基因Pinb-D1,TraesCS1A02G315300和TraesCS1B02G327200可能与细胞壁结构有关。