原创解读 | 江苏省农业科学院小麦遗传育种团队成功构建小麦抗赤霉病分子标记选择体系

360影视 国产动漫 2025-04-02 00:48 3

摘要:近日,国际植物病理学经典期刊《Plant Disease》在线发表了江苏省农业科学院小麦遗传育种团队在小麦抗赤霉病分子育种领域的重要研究成果,论文题为"Systematic exploration, evaluation, and application of

近日,国际植物病理学经典期刊《Plant Disease》在线发表了江苏省农业科学院小麦遗传育种团队在小麦抗赤霉病分子育种领域的重要研究成果,论文题为"Systematic exploration, evaluation, and application of significant loci for Fusarium head blight resistance in wheat" (DOI: 10.1094/PDIS-10-24-2115-RE)。该研究创新性地构建了一套高效实用的小麦抗赤霉病分子标记选择体系,提供了一种通过多基因聚合培育具有持久稳定抗性小麦品种的育种策略,拓宽了抗性遗传基础,为小麦抗病育种提供了重要的技术支撑。

赤霉病作为我国小麦三大病害之一,不仅导致严重减产和品质劣化,其产生的真菌毒素更直接威胁粮食安全。培育抗病品种是防控该病害的根本途径,而抗病基因资源的发掘与利用则是品种改良的关键基础。目前生产中主要依赖已克隆的Fhb1和Fhb7两个基因,遗传基础相对狭窄。鉴于小麦赤霉病抗性为多基因控制的数量性状,单一基因的应用难以形成持久稳定的抗性。长江中下游麦区作为我国赤霉病高发区,在抗病育种和种质创新方面具有深厚积累,著名的苏麦3号、宁7840、宁麦9号、扬麦158等抗源材料均源自该地区。本研究通过遗传学分析,取得以下重要进展:

1. 抗病位点系统发掘

以当地品种资源构成的自然群体开展关联分析,在2A、2D等染色体上鉴定到5个稳定的抗病位点,此前我们以重要亲本“宁麦9号×扬麦158”衍生的重组自交系群体为材料,通过连锁分析同样获得5个稳定的抗病QTL。经基因组位置比对,最终筛选出包含Fhb1在内的9个关键位点进行深入验证。

2.基于KASP标记的选择体系的建立

基于KASP标记技术,从9个位点中开发出特异性分子标记。通过对611份F6代育种材料的系统评估,筛选出QFhb.jaas-2D、QFhb.jaas-3A、QFhb.jaas-3B.1 (Fhb1)、QFhb.jaas-5A.2和QFhb.jaas-6D等5个效应显著的标记,构建了具有加性效应的分子标记选择体系。

3. 抗性遗传基础拓展

研究发现,在408份不携带Fhb1的材料中,其他位点仍可提供显著抗性。通过抗病位点组合分析,证实了多基因聚合的育种策略可行性,为突破Fhb1依赖提供了新思路。

4. 选择体系验证应用

利用筛选出的QFhb.jaas-2D、QFhb.jaas-3A、 QFhb.jaas-3B.1 (Fhb1)、 QFhb.jaas-5A.2和QFhb.jaas-6D等5个标记对另外211份F6育种材料进行基因型分析,发现这5个抗病位点选择效果均达到极显著水平,证实了该体系的实用性和可靠性。

5. 下一步工作计划

团队计划进一步开展候选基因精细定位和克隆工作,同时将积累的遗传材料应用于功能标记开发和抗性机制解析。这些工作将推动分子设计育种的发展。

江苏省农业科学院小麦遗传育种团队长期从事小麦抗赤霉病、品质等重要性状的遗传解析和优质高产绿色小麦新品种培育工作。本研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划、江苏省重点研发计划与江苏省自主创新资金项目的资助。

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小麦族多组学网站:

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来源:新浪财经

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