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植物产生大量的代谢产物，这些代谢产物对它们的生长发育至关重要。代谢组学是继基因组学、转录组学、蛋白质组学后系统生物学的另一重要研究领域，是功能基因组学研究的有力工具。同时，次生代谢产物在植物抗逆、人类营养和医疗保健等方面发挥重要作用。但是，小麦代谢组的遗传结构尚未得到很好的研究。

近日，华中农业大学植物科学技术学院陈伟课题组和鲁东大学农学院崔法课题组在期刊‘The Plant Journal’发表了题为‘Metabolomicsanalysis and metabolite‐agronomic trait associations using kernels of wheat (Triticumaestivum) recombinant inbred lines’研究文章。

   

该文章利用高密度遗传图谱，通过针对性强的LC-MS / MS（液相二级质谱）技术对小麦籽粒进行了全面的代谢组学研究，分析小麦籽粒的代谢进程，并进一步结合农艺性状，分析了代谢产物与农艺性状之间的遗传关系。

   

检测到的代谢物数量及其分类

该研究总共检测到1260个代谢功能。使用连锁分析，发现1005个代谢性状基因座（mQTL）在整个基因组中分布不均。

   

所有mQTLs(1005个)和mQTL位点的染色体分布

进一步研究发现小麦存在二十四个候选基因可调节不同代谢产物的水平，其中两个通过体外分析在功能上注释到其涉及黄酮类化合物的合成和修饰。另外，将代谢物-农艺性状的相关性分析与甲基化定量性状基因座（mQTL）和表型QTL（pQTL）的共定位相结合，发现了代谢物与农艺性状之间的遗传关系。例如，使用相关性和共定位分析来识别候选物，该分析可以管理植物生长素的积累，从而影响每个穗的籽粒数（NGPS）。此外，代谢组学数据被用于预测小麦农艺性状的表现，发现代谢产物为NGPS和植物高度提供了强大的预测能力。这项研究通过使用代谢组学和关联分析来更好地了解小麦代谢的遗传基础，最终将有助于小麦育种。(转自植物生物技术Pbj微信公众号)