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盐胁迫是影响植物生长发育的主要的非生物逆境胁迫之一,全世界现约有8亿公顷作物受到盐胁迫的影响。盐胁迫通过渗透抑制、干扰营养离子的吸收和转运以及离子毒性等途径影响植物生长发育,从而降低作物的产量。甘蓝型油菜是一种重要的经济作物,其含油量和蛋白含量高,是人们食用油和蛋白质等营养物质的重要来源,也是重要的工业原料。由于甘蓝型油菜在其生命周期中容易受到非生物逆境胁迫的影响。在正常条件下其表现型比较复杂。苗期盐胁迫对甘蓝型油菜的危害尤其严重,其不仅影响甘蓝型油菜的萌发,还影响其幼苗生长,然而,目前苗期耐盐性研究较少。因此,了解甘蓝型油菜在盐胁迫下的复杂动态机制,对于甘蓝型油菜的耐盐性品种的选育具有重要意义。近几年新起的全基因组关联分析(GWAS)已经成为研究盐胁迫性状的热门技术,其可在不同的自然群体中识别与所需性状相关的单核苷酸多态性(SNP)。以该自然群体为研究对象,在分子水平上剖析了种子萌发和幼苗早期耐盐性形成的遗传机制。首先,为GWAS选择最佳表现水平进行了Na Cl浓度梯度试验,植物在50 m M浓度下表现出最佳表现,因此在随后的试验中选择了该浓度水平和对照(无盐)。测定了种子发芽率(GR)、根长(RL)、种子干重(SDW)和种子活力指数(SVI)4个性状。所有这些性状在两种浓度梯度条件下都表现出较大的差异。为了揭示油菜芽期盐胁迫下的遗传基础,利用SLAF-seq开发的201,817个高质量SNP标记进行GWAS,通过使用模型GLM和MLM评估适合度和效率。利用SSI和STI【Stress susceptibility index和Stress tolerance index】芽期性状指标值进行GWAS分析。根据QTL位点侧翼序列与油菜参考基因组的比对结果,共鉴定出142个与耐盐性显著相关的SNPs,这些标记在所有染色体上均有分布。每个QTL解释的表型方差平均(PVE%)为13.11%,从9.664%到19.474%不等。在检测到的SNPs中,GLM可检测到45个SNPs,两种GWAS模型(GLM+MLM)联合可检测到71个SNPs,其余26个SNPs来自随机检测。此外,GWAS还显示了这些重要SNPs在基因组中的不均匀分布,检测到的SNPs在C基因组中的比例(78/142)高于A基因组(64/142)。本研究中的GWAS分别针对每个指标值进行分析,基于SSI的GWAS分析鉴定出89个与盐胁迫相关的SNPs(89/62.68%),基于STI的GWAS分析检测出53个与盐胁迫相关的SNPs(37.28%),然而这两个指数之间没有共同的SNPs。此外,我们在基因组区域内还发现了6个与盐胁迫相关的热点SNPs。此外,分析与芽期性状相关SNPs的等位效应,结果表明,有利等位基因的比例最高,不利等位基因的比例最低,同时鉴定出几个携带了非常理想的等位基因耐盐品系。有利等位基因最多的是发芽率性状,最不利的是种子活力指数。此外,本研究还发现了多效性QTL位点,并挖掘了它们的等位效应。这些SNPs表现出不同的等位基因效应,用GLM和MLM分别检测出16个和9个多效性QTL位点,其中一个等位基因对该性状有正效应,另外一个等位基因对该性状有负效应,相同的等位基因对另一性状也有相同的作用。然而,在GLM中发现的18个SNPs和MLM中发现的14个SNPs都具有良好的效应,这些等位基因对相关性状有显著的正向作用。具有遗传效应等位基因的SNPs和携带相关等位基因的品系可为油菜耐盐性状遗传育种提供丰富的资源。在具有显著效益的SNPs之间预测了与耐盐性显著相关的候选基因。通过基因组序列分析和SSI、STI指数进行比较分析,发现117个与耐盐性强相关的候选基因与40个SNPs相关,并通过基因GO分析揭示了与盐胁迫(salt,Na Cl,salinity)相关的基因。这些基因在A基因组中所占的比例较高(66个),而C基因组包含31个基因。此外,进行BLAST搜索,共发现95个基因与拟南芥基因同源,包括编码转录因子、蛋白激酶组水通道蛋白、结合蛋白和生长反应基因等。为了确定与苗期耐盐性相关的基因,我们进行了转录组测序和分析。在转录组分析中,以最耐盐和最感盐的品系(根据它们的指数值)的材料,两个品系共鉴定出6016个基因,其中耐盐品系鉴定出2992个基因,感盐品系鉴定出3024个基因。在两个不同品种的对照组中,共鉴定出532个特异上调或下调的基因,其中230个基因上调,302个基因下调,确定了两组间存在差异表达基因(DEGs)。此外,根据202个DEGs的GO和KEGG注释发现,33个DEGs与KEGG分析相关。通过转录组学分析鉴定的DEGs在盐胁迫中具有重要的调控作用。本研究的结果为种子萌发和幼苗早期生长发育的复杂调控提供了新的遗传学视角。通过GWAS和转录组分析鉴定出的SNPs和基因是重要的遗传资源,随着研究的深入,这些标记和基因将有助于在育种计划中开发分子育种辅助选择的标记,以提高甘蓝型油菜的耐盐性。