苦荞是一种药食兼用的小杂粮作物,茎中空,易倒伏,严重限制其产量,给收获带来困难,因此,改良苦荞抗倒伏能力已成为苦荞育种的主要目标之一。本试验以不同的苦荞种质为试验材料,于2020年,2021年分别在大同、岢岚及太谷生态区开展2年3地试验,在收获期对其抗倒伏相关性状进行统计分析,通过一般描述性统计、相关性分析、广义遗传力分析及正态分布分析,以期解析5个抗倒伏主要农艺性状与倒伏指数的变异特征。根据2020年抗倒伏相关数据,初步筛选出6个不同茎粗的极端材料品种。于2021年在太谷生态区播种后的第50 d、70 d及90 d对三个茎细和三个茎粗的极端品种材料进行解剖结构观察,木质素含量分析,探讨抗倒伏性与茎秆各种参数之间的关系。最后,结合两年五个环境的性状调查数据,对苦荞抗倒伏相关农艺性状进行全基因组关联分析,检测与其性状相关的SNP位点,根据本实验室前期转录组数据的基因表达量,在显著SNP位点200 Kb范围内挖掘可能与目标性状有关的候选基因,结合单倍型分析,进一步预测并筛选出与抗倒伏性状相关的候选基因。本研究得到以下结论:（1）不同品种的苦荞其形态特征存在一定差异,通过对主茎节数、茎秆粗度、株高、地上鲜重、抗折力及倒伏指数等与茎秆抗倒伏相关性状的表型进行统计分析,研究发现,大同生态区的主茎节数、茎秆粗度和地上鲜重平均值最大,分别为26.13、11.26 mm和280.96 g,而岢岚生态区的材料其株高平均值最大,为181.29 cm;比较变异系数的差异,发现苦荞茎秆抗折力的变异系数最大,为0.32～0.57%;茎秆粗度的变异系数最小,为0.12～0.17。进一步通过方差分析,发现抗折力的广义遗传力最大,为0.914。此外,相关性分析结果表明,倒伏指数与株高及地上鲜重呈极显著正相关,与茎秆抗折力呈极显著负相关。进一步对苦荞茎秆粗度的表型值进行统计分析,结果表明,2020年大同生态区和2020年岢岚生态区茎秆粗度呈现正态分布特征,而2021年三个生态区的茎秆粗度农艺性状均呈现非正态分布特征。（2）基于两年抗倒伏相关性分析结果,研究发现与茎秆抗折力和地上鲜重相关性最大的均为茎秆粗度,其相关系数为0.57～0.77,倒伏指数与抗折力呈负相关,因此,增加茎秆粗度,有利于提高茎秆抗折力,降低倒伏指数,增加作物产量。为此,筛选极端茎秆粗度的材料如:茎粗品种“Ft181”、“Ft140”、“Ft213”和茎细品种“Ft53”、“Ft8”、“Ft230”,于不同时期对其茎秆基部第二节间取材,进行解剖结构观察,木质素含量分析,研究结果表明,在同一时期,茎秆粗度与木质素含量显著正相关,茎秆越粗,木质素含量越大,其皮层和木质部越厚,抗倒伏性越强。（3）结合重测序获得的545,891个高质量多态性SNP,利用TASSLE 5.0软件的混合线性模型（MLM）和一般线性模型（GLM）对苦荞抗倒伏相关农艺性状进行关联分析,当-log10（P）大于5时,可认定该SNP位点与抗倒伏相关表型存在显著关联,经分析,在茎秆粗度GWAS中检测到的SNP位点最多,共检测到25个显著关联的SNP位点,分布在1、2、5和8号染色体上,基于五个环境所检测到的SNP位点上、下游200 Kb附近的定位区段,共检测到217个基因,并利用转录组数据分析,预测发现其中111个基因在茎组织中高表达,进一步对区间内所有差异基因进行单倍型分析、KEGG富集,并结合基因功能注释,共预测到8个与苦荞茎秆粗度相关的候选基因,且仅有Ft Pin G0008108100在单倍型分析下显示有非同义突变。基于极端材料的转录组数据对候选基因进行表达模式分析,发现这些基因在不同茎秆粗度材料中表达量呈现较大差异,其中,候选基因Ft Pin G0000790900的表达量差异最大,在茎细材料“Ft230”中特异性表达,其表达量是茎粗材料的4.08倍,候选基因Ft Pin G0007884200次之,为此,进一步推测Ft Pin G0000790900、Ft Pin G0007884200可能对苦荞抗倒伏性起到调控作用。综上所述,通过对苦荞两年多地抗倒伏相关农艺性状的考察,发现茎秆粗度与倒伏指数呈显著负相关,因此,选用茎秆粗度数据进行全基因组关联分析,进一步结合单倍型分析,初步预测与苦荞茎秆粗度相关的候选基因,为后续研究苦荞抗倒伏基因及苦荞的高产栽培提供了理论基础。