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小麦收获前穗发芽是一种世界性灾害,它导致小麦产量的降低和加工品质的劣化,给农民和国家带来了巨大的经济损失,严重影响国家的粮食安全。鉴定种子休眠遗传调控因子,并通过分子标记辅助育种选择来加速遗传改良一直是小麦抗穗发芽育种的重要目标。根据实验室前期利用关联分析和连锁分析在小麦2AL染色体鉴定的种子休眠主效QTL（Qsd.ahau-2AL）,本研究利用SLAF-Seq及660K芯片数据在京411/红芒春21 RIL群体中构建高密度遗传图谱进行QTL精细定位,同时对“30+30”极端休眠家系混池进行BSR-Seq分析,进而在QTL区段内鉴定到一个环核苷酸门控离子通道蛋白基因TaCNGC8-A1,此外还在小麦第7同源染色体上鉴定到一个赤霉素刺激调控因子TaGASR7,因此对它们进行功能研究将有利于深入解析种子休眠调控机制。主要结果如下:1.利用高密度遗传图谱将QTL精细定位于SLAF0913与AX3375之间的0.47Mb的区段,结合BSR-Seq在该QTL区段内鉴定到富集8个显著关联SNP位点的环核苷酸门控离子通道蛋白基因（TaCNGC8-A1）。TaCNGC8-A1基因CDS全长2,151 bp,包含7个外显子,编码由716个氨基酸组成的CNGC蛋白。4个CNGC单体对称结合形成四聚体,而P环间形成离子转运通道。2.通过CNGC2AL1～CNGC2AL4分别在强休眠和弱休眠材料中扩增获得6,842bp和6,881 bp的TaCNGC8-A1基因序列全长,序列比对鉴定了13个SNP变异和1个39-bp InDel变异。对-515、-313、+855、+3579位置变异分别进行功能标记开发（CNG2A1～CNG2A3）和等位变异分析,非参数检验结果表明:Hap-R和Hap-S两种单倍型在京411/红芒春21 RIL群体的全部穗发芽表型中均存在极显著差异（p<0.01）,且在微核心种质和自然群体的多个表型中存在显著差异（p<0.05）。QTL分析表明TaCNGC8-A1所处QTL在不同环境下可解释7.02～16.52%的穗发芽表型变异。3.系统发生树分析表明TaCNGC8-A1与Os CNGC6及At CNGC5～At CNGC9同源。而定量分析表明:TaCNGC8-A1在整个种子生长、成熟及后熟过程均具有较高的表达水平,其表达量在种子生长过程中逐渐升高,在进入成熟阶段后逐渐降低,而在后熟过程中又逐渐升高;对不同后熟时期种子进行水处理均诱导TaCNGC8-A1基因的上调表达,且表达量也随着后熟时间的延长而升高;TaCNGC8-A1基因在强休眠材料中的表达水平显著低于弱休眠材料,说明了其负调控种子休眠。此外,亚细胞定位将TaCNGC8-A1定位在内质网膜上,说明其可能介导对内质网应激响应过程。4.对TaGASR7基因进行编辑处理后,处理组种子在50μMGA3溶液中的发芽指数显著低于对照组,说明了其在GA调控种子萌发过程中起作用。序列比对分析发现已扩增TaGASR7-A1序列在强休眠和弱休眠材料间存在3处InDel变异和9处SNP变异,其中-129位置的1360 bp插入片段导致15个与激素、温度等响应有关的顺式作用元件的插入;TaGASR7-B1存在6处SNP变异,其中-16位置G/A替换导致了boxE顺式元件的缺失;而TaGASR7-D1未鉴定到任何等位变异。根据上述两处变异开发功能标记（GS7A1和GS7B1）及进行等位变异分析,结果表明TaGASR7-B1基因变异与种子休眠关系更紧密,且GS7B1不同基因型在不同群体的多数穗发芽表型中存在极显著差异（p<0.01）。同时QTL分析也表明TaGASR7-B1处存在一个与种子休眠相关QTL,处于Marker3925344与Marker3862461间,可解释6.91～12.00%的穗发芽表型变异。5.亚细胞定位将带有信号肽的TaGASR7-B1蛋白定位于内质网,表明TaGASR7可能作为分泌蛋白行使功能。定量分析表明TaGASR7-B1基因表达具有严格的组织特异性,其表达量在种子生长过程中逐渐降低,而进入成熟及后熟阶段几乎不表达;水处理会显著诱导该基因上调表达,其表达量随着后熟时期的延长而升高;该基因在弱休眠材料的表达水平显著高于强休眠材料,说明了其在种子休眠解除及种子萌发中的作用。6.此外在全基因组范围内鉴定9个GASR同源家族成员,并同水稻和拟南芥GASR蛋白家族进行系统发生树分析,结果将其划分成4个亚群,其中TaGASR7与Os GASR7、AtGASA4、AtGASA6遗传关系最近;这些家族成员均包含有12个半胱氨酸构成的保守GASA结构域。7.通过NO供体、NO清除剂、Ca2+螯合剂及CNGC抑制剂处理及定量分析,结果表明TaCNGC8-A1介导了环核苷酸和Ca2+到NO的信号转导过程;NO通过调控ABA、GA的合成与代谢,进而诱导TaGASR7及α淀粉酶基因的上调表达,最终调控了种子休眠的解除。