摘要
随着全球水资源的缺乏，干旱已成为农业生产长期面临的主要限制因素。因此，深入研究糜子不同生育期农艺性状与抗旱性之间的关系，对于挖掘和鉴定糜子优异抗旱种质和基因意义重大。本研究以前期构建的糜子地方品种核心种质为研究对象，对其中200份代表性材料开展不同生育期的抗旱性评价，鉴定筛选抗旱种质，在此基础上，利用全基因组关联分析挖掘重要的抗旱相关位点和基因。研究结果如下: （1）糜子苗期抗旱性评价 利用PEG6000模拟干旱法对200份糜子核心种质进行苗期抗旱性鉴定，测定地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重、地下部干重、苗长、最长根长、根总长、根表面积、根体积和根平均直径10个指标，利用抗旱性度量值（D值）对糜子材料进行苗期抗旱性综合评价。结果表明，干旱胁迫下10个指标均较对照显著降低，且种质间存在显著差异;地上部鲜重抗旱系数与地上部干重抗旱系数等10个指标之间呈显著或极显著相关;通过主成分分析将10个测定指标转换成4个主成分，累计方差贡献率为85.789％;通过聚类分析将200份糜子种质分为4个抗旱等级，红河黑糜子（98）、塞盖德斯（120）和内黍一点红（90）等强抗旱型材料36份，抗旱型材料57份，干旱敏感材料70份，干旱极敏感材料37份;地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重、地下部干重、苗长和根表面积可作为糜子苗期抗旱评价指标。 （2）糜子成株期抗旱性评价 对200份糜子种质在2021-2022年度在甘肃敦煌进行田间成株期抗旱性鉴定，设置正常灌水和干旱胁迫两个处理，测定株高、穗下节间长度、主茎直径、主茎节数、主穗长、叶面积、单株草重、单株穗重、单株粒重、千粒重和产量11个指标，采用综合抗旱系数（CDTC值）、抗旱指数（DRI值）、抗旱性度量值（D值）分别进行成株期抗旱性综合评价。结果表明，干旱胁迫处理下11个测定指标均较正常灌水处理显著下降,同一性状不同种质间差异极显著，且11个指标的抗旱系数间均存在着不同程度的相关性;根据D值利用聚类分析将200份糜子种质资源划分为4类，对应强抗旱、抗旱、敏感和极敏感4个抗旱级别，其中巴林左疙塔黍（80）、高台乌糜子（12）和民乐红糜子（14）等10份材料表现出较强的抗旱性;株高、单株穗重和主穗长可作为糜子成株期抗旱鉴定评价指标。甘肃的民乐红糜子(00002687)和河北的骨都白(00000804)在苗期和成株期均表现为强抗旱性。 (3)全基因组关联分析挖掘糜子抗旱候选基因 利用1184295个高质量SNP标记，采用EMMAX中混合线性模型对苗期和成株期抗旱相关性状进行全基因组关联分析。共鉴定到苗期抗旱性显著关联SNP位点155个,其中地上部鲜重11个、地下部鲜重1个、地下部干重3个、苗长3个、最长根长1个根总长2个、根表面积52个、根体积79个及根平均直径3个;有15个SNP标记同时与2个性状显著关联，为“一因多效”标记;发掘可能控制苗期抗旱性基因39个。 定位到成株期抗旱性显著位点32个，其中株高5个、穗下节间长度2个、主茎直径19个、主穗长2个、单株穗重1个、产量2个和千粒重1个，分布于糜子11条染色体上;挖掘糜子成株期抗旱性相关基因69个。
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