利用关联分析挖掘小麦骨干亲本"矮孟牛"及其衍生品种（系）的高产基因

本研究以我国小麦骨干亲本"矮孟牛"及其与该种质血统有关160多个品种（系）为材料，采用精确度高、且能鉴定同一基因座所有等位变异基因的关联分析方法，进行全基因组扫描和标记/目标性状间的关联分析，解析在"矮孟牛"种质创造和反复利用过程中，长期积累的基因重组和突变信息，特别是选择压大的重要性状基因座（靶细胞）两侧的遗传多样性，各基因座之间的连锁不平衡和每个基因座的所有等位变异（基因）的分布模式，鉴定和挖掘一批与高产性状有关的优势等位变异基因，从而搞清楚小麦骨干亲本"矮孟牛"及其组合易出品种，特别是易出高产品种的基因组学基础，为难度较大的（相对于抗性和优质基因）小麦高产基因的分离、克隆和转化利用及超高产小麦新品种的分子设计提供育种元件和理论基础。本研究是上一个基金项目研究中发现的重要科学问题的深入探讨，有良好的研究条件和基础。

圆满完成了申报书中的全工作计划和合同内容，解析了小麦骨干亲本及多产组合易出品种的基因组学基础，为超高产小麦品种的分子设计提供了育种元件和理论基础。主要研究结果：.1. 构建了用于关联分析的遗传图谱，进行了选择牵连效应分析.对含有小麦骨干亲本“矮孟牛”血统的160多个品种（系）进行全基因组扫描，共鉴定出971个多态性DArT标记，构建了含有446个DarT和SSR标记遗传图谱。遗传图谱分析证明，PIC值在全基因组中的分布是不均匀的，每条染色体上都不同程度地出现“V”字形谷区段。在“V”字形的谷底位点的等位变异都发生了不同程度的偏分布，说明在小麦基因组进化过程中经历了强度很大的选择作用。.2. 重要产量和品质性状的关联分析.结合遗传图谱，对在泰安、青岛及河南济源三个地点两个生长季节种植品种的12个产量性状和9个品质性状进行了关联分析 ，鉴定出68个至少在两个环境中表达的与高产优势等位变异基因位点。.2.1 主要产量状性状的关联分析.在P<0.001水平，鉴定到决定株高的55个标记/性状关联基因位点；决定穗下茎的68个标记/性状关联基因位点；决定旗叶长宽和面积的61个标记/性状关联基因位点； 35个决定千粒重和粒径的标记/性状关联基因位点。鉴定到决定穗长的28个标记/性状关联基因位点，R2 值范围是7.3%-17.95%。.2.2主要品质性状的关联分析.鉴定到决定面粉色泽的28个标记/性状关联基因位点；决定面粉蛋白质含量的45个标记/性状关联基因位点，16个标记与湿面筋含量显著相关的标记/性状关联基因位点；24个标记与面筋指数显著相关的标记/性状关联基因位点，检测到与Zeleny沉降值、RVA参数和与面条品质参数有关的38个标记/性状关联基因位点。.3. 矮孟牛亲本特异位点在其衍生品种（系）中的传递.依据绘制的连锁图谱和选择牵连效应分析，随机选取7个位于“V”字型谷底优势基因位点的特异标记，分析这些基因在各衍生世代材料中的传递，发现，牛朱特对后代衍生品种（系）的遗传贡献率最大；矮丰3号对后代衍生品种（系）全基因组的遗传贡献率次之；孟县201对后代衍生品种（系）的遗传贡献率居中。矮孟牛亲本中的许多变异基因，大多数在周麦18和豫麦34等高产品种出现。.4. 论文和研究生培养.发表有本课题标注的研究论文23篇，其中SCI收录4篇。培养研究生8名。