近年来，随着人们物质生活水平的提高，人们对健康问题越来越重视。苦荞作为我国的小杂粮作物，因具有较高的营养价值和药用价值逐渐受到人们的重视。在我国苦荞主要分布于干旱、半干旱的高原山区，易遭受干旱胁迫，筛选抗旱性强的苦荞种质资源挖掘与抗旱相关的基因，对培育抗旱性强的苦荞品种具有重要的意义。本研究以20%聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫，对290份苦荞种质资源的发芽率、发芽势、发芽指数及发芽长度进行测定，并以各个指标的相对值作为抗旱性评价指标，采用隶属函数法对供试苦荞种质的抗旱性进行综合评价并按照群体逐级分类法进行分类，通过全基因组关联分析筛选与苦荞萌发期抗旱性显著关联的SNP位点和候选基因，并对筛选出的候选基因进行功能分析。取得如下研究结果： 1.20%PEG胁迫降低了苦荞种质的发芽率、发芽势、发芽指数和发芽长度；根据群体逐级分类法将290份苦荞种质分为5种抗旱类型：极强抗旱型(HR)41份，强抗旱型(R)37份，中度抗旱型(M)125份，弱抗旱型(S)38份和极弱抗旱型(HS)49份。 2.全基因组关联分析共筛选出15个与苦荞萌发期抗旱性显著相关的SNP位点和295个有功能注释的基因；根据基因表达量和基因功能注释最终对FtERF68、FtERF99、Ft2OGDD1和FtAAD1四个基因进行后续研究。 3.单倍型分析结果表明FtERF68、Ft2OGDD1和FtAAD1基因启动子上各有2、1、2个与苦荞萌发期抗旱性显著关联的SNP位点。不同材料中基因表达水平分析发现，FtERF68基因的表达水平与苦荞萌发期抗旱性呈显著正相关；Ft2OGDD1和FtAAD1基因的表达水平与苦荞萌发期抗旱性呈显著负相关。 4.FtERF68基因cDNA全长为447bp，编码148个氨基酸；FtERF99基因cDNA全长为807bp，编码268个氨基酸。qRT-PCR显示FtERF68和FtERF99在苦荞中的表达均受NaCl和PEG的诱导并且过表达FtERF68或FtERF99显著提高了拟南芥植株的抗旱性和耐盐性。 5.Ft2OGDD1基因cDNA全长为285bp，编码94个氨基酸；FtAAD1基因cDNA全长为1194bp，编码397个氨基酸。qRT-PCR显示Ft2OGDD1和FtAAD1在苦荞中的表达受NaCl和PEG的抑制并且过表达Ft2OGDD1或FtAAD1基因显著降低了拟南芥植株的抗旱性和耐盐性。 本研究通过对290分苦荞种质资源进行抗旱性评价，筛选出极强抗旱型苦荞材料41份，强抗旱型苦荞材料37份；通过GWAS定位到15个与苦荞抗旱性显著关联的位点；通过对转基因拟南芥进行功能验证发现FtERF68、FtERF99、Ft2OGDD1和FtAAD1四个基因在苦荞适应干旱和盐胁迫过程中发挥作用。这些结果可以为苦荞抗旱育种提供一些参考。
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