谷子抗旱耐贫瘠,是主要的杂粮作物之一,近年来由于谷子的需求量越来越大,人们开始通过施用大量的氮肥来提高产量,不仅造成生产成本的增加,还造成一系列的环境污染。因此,筛选氮高效谷子品种,充分挖掘并利用谷子氮高效吸收的基因,对提高作物氮肥利用效率、发展资源节约型和环境友好型的可持续发展农业具有重要意义。本试验采用水培法,选用328份谷子核心种质资源,进行全基因组重测序,并开发SNP和In Del分子标记。在此基础上,分析其在低氮和正常氮素条件下的株高、叶绿素、根长、地上鲜重、茎粗、地下鲜重、叶宽、地上干重以及地下干重等性状,并利用全基因组关联分析初步定位与上述氮素吸收利用性状相关的染色体区段。1.预实验设置了0.2 mmol/L、0.5 mmol/L、1.0 mmol/L、2.0 mmol/L和5.0 mmol/L KNO3 5个不同的氮素浓度。分析了10份不同品种谷子在上述氮素浓度下的表型,结果表明0.2 mmol/L和2.0 mmol/L的KNO3可分别作为低氮和正常氮素处理浓度。2.在低氮胁迫条件下,所有谷子品种由于缺氮造成苗期植株瘦弱矮小,根长增加,叶片变窄发黄,地上部分和地下部分重量减少。且不同品种在低氮胁迫下的表型不同,说明其耐低氮胁迫的能力不同。3.在苗期,根据各指标相对值的变异系数及相关性大小,筛选出株高、地上鲜重、地下干重、地上干重、叶绿素以及地下鲜重6个指标作为筛选耐低氮品种的可靠指标。4.综合主成分分析法和隶属函数分析法的结果,从328份品种中初步筛选出10个耐低氮能力较强（即各项农艺性状的耐低氮系数较高）的品种:B57、B55、B163、B289、B311、B290、B6、JG21、B413和B432。5.通过对328份来自不同地区的谷子种质资源进行10X重测序,获得了1410570个高质量的SNP位点。利用这些SNP对328份材料进行了群体结构分析,结果表明这328份材共分为9个亚群。6.通过对耐低氮相关性状的全基因组进行关联分析,最终在地上干重定位到8个区段,地下干重关联到14个区段,根长关联到2个区段,茎粗共关联到13个区段,叶宽定位到9个区段;通过对低氮处理2 d和4 d的叶绿素含量进行全基因关联分析,结果发现,低氮处理2 d,定位到2个区段;低氮处理4 d,定位到4个区段。