【研究背景】小麦是世界上种植面积最大的作物之一,小麦的高产稳产为保障我国粮食安全做出了重要贡献。株高对于小麦的产量有着重要作用,株高过高更易倒伏,而株高过矮又不利于光合作用的进行和根系养分的吸收。绿色革命基因Rht1和Rht2是影响小麦株高的重要基因,它们通KPT-330说明书过编码提前终止的DELLA蛋白影响赤霉素的信号传导途径,进而引起植株矮化。绿色革命基因的引入使得小麦产量大幅度提升,为培育高产广适小麦新品种提供了理论基础。【材料与方法】本研究以一个航天搭载的耐盐突变体st1为研究材料,分析比较突变体与野生型株高、千粒重、有效穗数等农艺性状。为定位引起突变体株高变异的基因,将野生型和突变体杂交,构建了F_2分离群体,并通过F3家系进行表型验证。采用BSA-seq方法对极端表型混池进行外显子捕获测序分析,结合ED和SNP-index算法初步确定突变体st1株高变异基因所在的染色体区段。根据两亲本间的纯合差异位点开发分子标记对F2群体进行基因分型,进而结合表型数据利用QTL Ici Mapping构建遗传连锁获悉更多图谱进行QTL定位。【结果与分析】田间表型统计表明,突变体st1株高、千粒重、有效穗数均显著高于野生型,暗示突变体st1具有高产潜力。BSA-外显子捕获测序结果显示,在4D染色体短臂上存在一个影响株高的主效QTL区段。通过构建遗传连锁图谱,将引起突变体株高变异的QTL定位在4D染色体前端标记Ph3和Ph4之间,对应中国春参考基因组16.8-25.9Mb的区间内,该区间内存在绿色革命基因Rht2,推测Rht2基因突变导致突变体株高变异。因此,利用特异性引物对两亲本的Rht2基因全长进行扩增测序,结果显示野生型中Rht2在DELLA结构域181bp的位置含有T等位变异,导致翻译提前终止,表现植株矮化表型。而在突变体中,此位置T到G的回复突变使序列从终止密码子变为谷氨酸,翻译出正常的DELLA蛋白,使得突变体株高变高。通过将Rht2突变位点开发KASP标记,结合F2群体和F3家系的表型数据,证实了Rht2是突变体株高变异的目标基因,Rht2的回复突变使得株高和千粒重分别增加了15.24%和14.04%,同时对有效穗数产生负面效应。因此,推测突变体有效穗数增加是由于其他基因有利突变引起。【结论】在本研究中,我们观察到耐盐突变体Second-generation bioethanolst1在苗期也能抵抗干旱胁迫,具有较高的产量潜力。通过BSA-seq和遗传连锁分析,证实了Rht2的回复突变导致突变体st1的株高和千粒重显著增加。本研究为培育耐盐抗旱小麦品种提供了新的资源,并为小麦高产新品种的培育提供了材料来源和技术支撑。