摘要：NAC转录因子是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育和逆境胁迫应答反应中发挥着重要作用。前期研究表明,TaNAC67参与对多种逆境胁迫的应答,过量表达能增强拟南芥的抗逆性。为进一步揭示其在调控小麦主要农艺性状发育方面的作用,本研究以36份普通小麦组成的高多态性群体为材料,测序分析了TaNAC67-6A、TaNAC67-6B、TaNAC67-6D序列多态性,发现TaNAC67-6A启动子区-1516nt有1个A/G转换SNP,在-873~-748nt处有1个126bp的InDel;TaNAC67-6B启动子区-2014和-1916nt处各有1个C/T转换SNP;TaNAC67-6D启动子区-1795nt有1个T/G颠换SNP,编码区357nt处有1个C/T转换SNP。根据多态性分别开发了功能分子标记,扫描由282份普通小麦构成的自然群体,并将基因型和表型性状检测结果进行关联分析,TaNAC67-6A、TaNAC67-6B的标记与表型性状无显著关联,而TaNAC67-6D的2个标记SNP-D-1和SNP-D-2分别与小麦穗长和每穗小穗数显著相关。单倍型分析发现,自然群体中存在3种主要单倍型,其中Hap-6D-3是增加穗长和每穗小穗数的最优单倍型,在我国小麦育种历史中受到了正向选择。转基因水稻表型分析发现,TaNAC67过表达能显著增加水稻主穗穗长、穗分枝和穗粒数,验证了小麦关联分析结果。因此,TaNAC67-6D可用于改良农作物穗部性状,其分子标记可用于小麦分子标记辅助选择育种。

关键词：小麦 转录因子 单核苷酸多态性 功能标记 单倍型 

单位：甘肃农业大学生命科学技术学院; 甘肃兰州730070; 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部农作物种质资源创新与利用重点开放实验室; 北京100081; 河南农业大学农学院; 河南郑州450002