草铵膦胁迫下油菜苗期叶片药害相关性状的全基因组关联分析

随着油菜大面积种植和田间草害的日益严重, 草铵膦近年来被尝试性地用于田间除草, 但草铵膦在杀除杂草的同时或轻或重会对油菜产生药害, 影响其正常生理活动, 甚至影响其产量。本研究通过比较, 选取最能体现油菜苗期耐药性差异的200 mg L^-1作为胁迫浓度。以506份具有代表性的甘蓝型油菜品种(系)为材料, 利用芸薹属60k Illumina Infinium SNP芯片分析其基因型, 对油菜种质苗期的单位叶面积干重耐除草剂系数(CLW)、叶绿素含量耐除草剂系数(CCC)和综合药害指数(CPC)进行全基因组关联分析, 从基因组水平分析油菜在草铵膦胁迫下的生理和形态反应。关联分析中, 扫描到与单位叶面积干重耐除草剂系数显著相关的SNP位点6个, 表型贡献率在6.53%~10.04%之间; 与叶绿素含量耐除草剂系数相关的SNP位点共22个, 表型贡献率在4.97%~6.20%之间; 与综合药害指数相关的SNP位点98个, 覆盖了A、C基因组, 贡献率在3.25%~18.66%之间。通过对显著SNP位点对应的LD区间基因序列的分析, 共获得18个与草铵膦的灭生机制相关的候选基因。在叶绿素含量耐除草剂系数关联位点的LD区域发现11个候选基因, 其中9个参与酰基转移酶活性的调控, 2个与乙酰CoA转移酶活性有关。在与综合药害指数关联位点的LD区域发现7个候选基因, 其中1个与谷氨酰胺转移酶活性有关, 参与谷氨酰胺代谢, 其余6个和乙酰CoA转移酶活性有关。这些基因调控的生理生化过程均与叶片干重、叶绿素含量的变化及草铵膦的灭生机制有关。这些关联位点和候选基因的挖掘, 将为油菜在草铵膦逆境胁迫下的生理生态反应的基因调控机制研究提供参考。