小豆为铁吸收机理Ⅰ植物,籽粒铁含量高,是传统补血食品,生产中较易因缺铁导致叶片黄化而引起减产。植物缺铁应答机理在拟南芥、番茄等模式植物中研究较多,迄今为止小豆中尚未见相关报道。本课题组通过⁶⁰Co辐射、EMS和快中子诱变等多种方式获得多个小豆缺铁敏感突变体。经缺铁胁迫鉴定,突变体表现为新叶黄化,表型稳定。为挖掘高效铁吸收基因,以缺铁敏感突变体FMY007、FMY009、FMY011和种质资源GM309,与耐低铁资源GM684、GM873、CCA026和突变体MY076为亲本,分别杂交构建作图群体,获得共6个杂交组合35个F₂群体材料。选取在小豆11条染色体上均匀分布的100对自主开发的SSR引物,进行亲本多态性筛选。共筛选出9对最佳多态性标记,平均等位变异数为3.7,变幅为2～6个;有效扩增率87.5%¹00.0%,平均有效扩增率98.6%;多态位点信息量50.00%～78.13%,平均值为65.73%。用这9对核心引物对F₂代进行真杂种鉴定,鉴定出6个杂交组合GM873×FMY011、FMY011×GM873、FMY011×CCA02、CCA026×FMY009、GM684×FMY007和GM309×MY076的10个真杂种群体。利用已构建的GM97×FMY007的894株F₂代群体进行遗传分析,χ²检验分离比为3:1,缺铁敏感性由单隐性基因控制。相关性分析表明缺铁新叶黄化与动态株高、叶片凋亡呈极显著正相关。以其F₃代群体为定位群体,将基因VaIDS定位在标记5号染色体标记C5S3/243401与C5S5/711638之间的470Kb范围内。在小豆缺铁胁迫下,经geNorm,NormFinder,BestKeeper和RefFinder综合分析,鉴定出ELF1B和CYP、SKIP16和PEPKR1分别是叶和茎的最适内参基因,ELF1B和Lectin为根和混池的最适内参基因。RNA-Seq技术测序缺铁胁迫的野生型京农6及其缺铁敏感突变体FMY007幼苗转录组,初步分析在小豆中挖掘到WRKY家族的VaWRKY29和VaWRKY25、MYC家族的VaMYC2、PR-1亚家族基因的VaPR-1等多个响应缺铁信号的新基因,并从中选取10个基因进行qPCR表达谱验证,其结果与转录组表达谱相符。研究为小豆缺铁应答基因定位克隆提供了可靠的作图群体材料,为缺铁敏感和耐低铁基因精细定位和克隆奠定了基础,挖掘了缺铁应答相关基因和转录组中可能与缺铁应答相关的主要代谢途径。研究有利于进一步认识和解析小豆缺铁应答缺铁应答机制,将对小豆铁生物强化育种具有指导意义。