叶绿素(Chl)含量,尤其是Chl b含量和气孔导度(Gs)是影响净光合速率(Pn)的关键因素。谷子(Setaria italica)是二倍体C4禾本科植物,基因组简单,转化效率高,已被广泛应用于光合作用和耐旱研究中。本研究对48株EMS诱变的谷子材料进行了Chl含量、Gs以及Pn的表征。发现分别有24、34以及35个突变体材料在Chl含量、Gs以及Pn上发生了显著的变异。相关分析表明,Gs的增加与Pn的增加存在显著正相关关系,Chl b含量的降低与Pn的降低存在弱相关关系。值得注意的是,我们鉴定到两个突变体,Chl b含量显著低于对照豫谷1号,但Pn显著高于豫谷1号。同时,有7个突变体,Gs显著降低于对照,但Pn不显著降低。由此,本研究鉴定了丰富的遗传变异株系,对这些株系对进一步研究将有助于解析Chl含量、Gs和Pn之间的关系,以及C4物种高效光合和节水的机理
由瘟病菌引起的瘟病造成世界上多种粮食作物严重减产,但是到目前为止,在禾本科作物中,对抗瘟病基因的遗传研究仍然有限。本研究利用888份谷子核心种质资源,在苗期接种谷瘟病菌株HN-1,通过GWAS方法,寻找抗谷瘟病位点。表型鉴定结果表明,谷子种质资源中高抗资源不到1.6%,中抗资源占35.25%,中感资源占57.09%,高感资源占6.08%。通过表型鉴定发现,在地理分布上,谷子生长季降雨量较高的地区高抗资源比例相对较高。利用覆盖谷子全基因组的720 000个SNP标记进行全基因组关联分析,在第2和第9条染色体上找到了2个显著的谷瘟病抗性相关位点,对这2个位点的分析找到了8个可能的抗病候选基因。这些结果为抗谷瘟病遗传育种和相关基因的克隆奠定了基础,也为其他作物抗瘟病育种和相关基础研究提供了指导信息。