近日，我院植物免疫团队在Plant Communications期刊在线发表了题为“Development and application of the GenoBaits®WheatSNP16K array to accelerate wheat genetic research and breeding”的研究论文。我院博士后刘胜杰为论文第一作者，曾庆东副研究员、康振生教授为论文通讯作者。农学院在读博士生相明杰和王晓婷为论文共同第一作者，韩德俊教授为共同通讯作者。

单核苷酸多态性（SNP）标记被广泛用于小麦种质资源挖掘、基因/QTL的鉴定，重要性状解析等遗传研究以及分子育种。从头组装、全基因组重测序等方案是最全面的鉴定大量种质资源中DNA变异的方法，但是由于小麦基因组庞大，采用该方案价格太过昂贵。SNP芯片技术是一种性价比相对较高的替代方案，广受研究人员和育种家的喜爱。然而，当前小麦中已有的SNP芯片均采用固相芯片技术，往往需要特定的测序平台，并且只能检测固定的SNP位点，基因分型成本较高，需要新的SNP基因分型平台。

因此，该研究利用课题组1520份小麦660K SNP芯片数据和20份小麦重测序数据产生的变异数据集，开发了基于靶向测序和液相捕获技术的GenoBaits®WheatSNP16K（GBW16K）液相芯片，并将其成功应用于小麦种质资源的多样性评估和亲缘关系分析。此外，利用GBW16K芯片该研究构建了由CIMMYT小麦品系Yaco'S与中国地方品种铭贤169的RIL群体遗传连锁图谱，并通过全基因组连锁分析鉴定出4个成株期抗条锈病位点，其中2BS、2BL和3BS位点来自抗病亲本Yaco“S”，7DS位点来自铭贤169。根据精细定位、分子标记以及相对位置分析，2BS、3BS、7DS位点分别为 Yr27 、 Yr30 和 Yr18 基因，2BL位点为新抗病位点不同于以往报道的基因/QTL。在1520份小麦中，QYr.nwafu-2BL.4区段存在3种主要的单倍型，其中Hap_1（Yaco“S”）为优异单倍型，具有更低的病害反应型和严重度。综合共线性分析、基因注释、基因表达和SNP数据，共筛选到6个注释基因作为QYr.nwafu-2BL.4的候选基因。

GBW16K液相芯片的设计与统计信息

该研究开发的GBW16K液相芯片，相较小麦中已有的15K、35K、50K、55K、90K、660K和820K等固相SNP芯片具有技术要求更低、经济成本更低和检测位点更灵活等优势，将加速小麦遗传研究和分子育种改良，定位的主效抗病位点 QYr.nwafu-2BL.4 为小麦遗传改良提供了新的基因资源。

农学院郑炜君副教授，李春莲副教授和吴建辉副教授也参与了该研究，国际玉米小麦改良中心Ravi P. Singh和Sridhar Bhavani教授为该研究提供了帮助。作物抗逆与高效生产全国重点实验室实验平台提供了技术支持。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101138

编辑：刘小凤

审核：郭   军