中国农业科学｜四川农业大学马建教授课题组基于全基因组关联分析解析小麦茎节间长度的遗传基础及其效应

株高是影响小麦籽粒产量形成的关键性状，其高低主要由节间数目、各节间长度及穗部长度共同决定。小花分化完成后，茎秆的伸长主要表现为各节间及穗部的生长，因此，节间起始与伸长的速率是决定最终株高的核心因素。株高与茎秆机械强度密切相关，不当的株高调控易导致倒伏，全球范围内由此造成的产量损失可达80%以上。此外，节间伸长变异不仅影响整体株高，还会调控生物量分配、冠层结构和穗育性，进而对产量潜力与抗倒伏能力产生重要影响。因此，系统解析节间长度——这一株高关键构成因子的遗传基础，对培育高产、抗倒伏小麦品种具有重要的理论与实践意义。

近期，四川农业大学马建教授课题组完成的题为“基于全基因组关联分析解析小麦茎节间长度的遗传基础及其效应”的研究在《中国农业科学》2026年第59卷12期正式发表。

该研究在2个环境下分别测定小麦第一节间（IL1）、第二节间（IL2）和第三节间（IL3）的长度。利用小麦120K SNP芯片对供试群体进行基因型分析，通过全基因组关联分析（GWAS）鉴定调控节间长度的遗传位点，结合表型相关性分析解析主效位点的遗传效应，并基于公共数据库预测候选基因。

表型分析显示，所有节间性状均呈连续变异，广义遗传力较高，估计值为75%—89%。

相关性分析表明，3个节间长度均与最终株高呈正相关，其中，IL1的相关性最强。此外，IL2与IL3之间高度相关，提示下部茎节具有协调的遗传调控。

GWAS检测到位于5A和4D染色体上的4个稳定位点，分别为调控第一节间的QIL1.sau.5A、调控第二节间的2个紧密连锁但独立的QTL QIL2.sau.5A.1和QIL2.sau.5A.2，以及调控第三节间的QIL3.sau.4D。

多效性分析显示，QIL2.sau.5A.1显著增加株高和穗长，而QIL3.sau.4D主要促进节间伸长及整体株高。基于功能注释和时空表达数据，共鉴定出5个潜在候选基因，可能参与转录调控、激素信号传导和细胞生长过程。

综上，本研究揭示了四川小麦节间伸长的遗传结构，鉴定出2个新QTL及多个具有多效性的遗传位点。

该研究获得四川省自然科学基金项目面上项目（2024NSFSC0330）、大学生创新创业训练计划项目（202514389001）、特色园艺生物资源开发与利用重点实验室项目（TSYY202507）的资助。

全文链接：

《基于全基因组关联分析解析小麦茎节间长度的遗传基础及其效应》

文献引用：

叶美金, 王同著, 陈斌, LOHANI Md Nahibuzzaman, 陈家婷, 胡欣荣, 尹丽, 王超, 张昊芃, 杨夏, 王佳琳, 姚琦馥, 丁浦洋, 王凤, 李小雨, 马建. 基于全基因组关联分析解析小麦茎节间长度的遗传基础及其效应[J]. 中国农业科学, 2026, 59(12): 2551-2562.

YE MeiJin, WANG TongZhu, CHEN Bin, LOHANI Md Nahibuzzaman, CHEN JiaTing, HU XinRong, YIN Li, WANG Chao, ZHANG HaoPeng, YANG Xia, WANG JiaLin, YAO QiFu, DING PuYang, WANG Feng, LI XiaoYu, MA Jian. Genetic Dissection of Stem Internode Length and Its Effects in Wheat Based on a Genome-Wide Association Study[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(12): 2551-2562.

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