摘要：千粒重是作物产量构成的三要素之一。增加粒重是提高作物产量的重要途径。为阐明高梁千粒重的遗传机理,本试验以主要来自于我国16个高粱种植省份的242份高粱品种(系)组成的关联群体为研究材料,借助覆盖全基因组的2015850个高质量SNPs标记,采用多位点分析软件mrMLM 4.0 R软件包中的mrMLM、FASTmrMLM、FASTmrEMMA、ISIS EM-BLASSO、pLARmEB、pKWmEB 6种模型,对2018—2020年贵州贵阳、浙江杭州、海南乐东、海南陵水3年4点7个环境的高梁千粒重进行全基因组关联分析。结果表明,7个环境的高梁千粒重均表现连续正态分布,呈现明显的数量性状遗传特性,变异范围于10~50 g之间。利用6个模型共检测到323个与千粒重显著关联的数量性状核苷酸位点(QTNs),这些位点不均匀地分布在10条染色体上。单个QTN可解释0.4%~26.6%的表型变异。不同模型检测到的位点数目不同,FASTmrMLM模型最多,然后依次是pKWmEB模型、pLARmEB模型、mrMLM模型、ISIS EM-BLASSO模型和FASTmrEMMA模型。合并共同QTNs后得到96个显著影响千粒重的QTNs,其中4个QTNs与前人报道的高粱基因位点重叠,另有4个QTNs包含与水稻中克隆的粒重相关基因qGW7/GL7、BG2、OsARF4、RSR1、TGW6等同源的基因。本研究结果为探究高粱千粒重性状分子遗传机理和高粱分子设计育种提供了科学依据。

摘要：为了确定高粱有、无芒表型的遗传特性,以无芒高粱品种Btx623和有芒品种7361为亲本做杂交,分析了F1植株和F2分离群体中的1 155个单株的芒性基因遗传规律,结果显示有芒性状是受1个隐性单基因Awn3.1控制的质量性状。利用覆盖高粱10条染色体的自行开发的250对SSR引物在两亲本间筛选多态性标记,利用这些标记和22个表型有芒的F2隐性单株对芒性基因进行初定位,将目标基因定位在第3号染色体SSR标记sm03100和sm03108之间,与两标记的遗传距离分别为11.4 cM和4.5 cM。为了进一步缩小定位区间,对亲本7361的相关区段进行了测序,与已公布的Btx623序列比对后设计了InDel标记,并把定位群体扩大到214个F2隐性单株。通过扩大群体和开发新的标记,将目的基因Awn3.1精细定位在标记InDel-1和InDel-2之间的约115 kb范围内。