【研究背景】小麦是我国主要粮食作物之一,人类食物约20%的热量和蛋白质均来源于小麦。依靠传统杂交育种技术选育小麦新品种需要耗费大量的人力和时间,发掘优异种质资源是进行小麦遗传改良的有效途径。利用诱变技术获得有益突变体,以突变材料作为中间材料或直接亲本材料,可加快农作物新品种培育进程。航天诱变技术作为一种农作物诱变育种新途径,利用返回式飞行器将植物(种子)搭载到太空,植物(种子)在宇宙辐射和微重力等特殊空间环境下产生可遗传的变异,在地面通过多代种植、筛选等创制出优异新种质。结合传统杂交技术,培育高产、多抗等综合农艺性状优良的小麦新品种。【材料与方法】本研究以冬小麦品种京411为野生型,经卫星搭载返回地面后筛选获得的14个性状优良的航天诱变突变体为研究材料,探究航天诱变的分子变异特征。将京411和14个航天诱变突变体进行全外显子组测序,以中国春V 2.1基因组序列为参考,对SNPs、Navitoclax采购Indels、基因突变效应、染色体突变频率Belumosudil生产商进行分析。【结果与分析】SNPs/Indels数目统计显示,14个突变体之间在基因组上的变异总数差异较大,突变体JS1440中变异位点约是JS1327的26倍。表明航天诱变因子能够引起材料随机的遗传变异。通过分析SNPs和Indels的占比发现,14个突变体中SNPs的突变频率显著高于Indels,而Indel为1在总Indels变异中频率最高,表明太空辐照主要诱发小麦基因组产生单碱基的改变。转换与颠换结果统计显示,14个突变体的碱基转换频率显著高于颠换频率,表明航天诱变更倾向使单碱基发生转换突变。分析基因突变效应发现,在基因上错义突变的频surgeon-performed ultrasound率最高,其次分别是同义突变、基因上游和下游的突变。对突变位点在各染色体的分布进行分析,结果表明大部分突变体在2B染色体上发生突变的频率最高,其次分别是1A和2D染色体。【结论】本研究分析了航天诱变诱导的小麦基因组序列变异特征及规律,为有效利用航天诱变小麦突变体进行新种质创制和功能基因研究奠定重要基础。