栾城站安调过研究组在小麦抗白粉病染色体工程育种研究中取得新进展

作者：栾城站   更新时间：2023-10-18

　　由禾本科布氏白粉菌（Blumeria graminis f. sp. tritici）引起的小麦白粉病严重影响小麦的产量与品质。利用寄主抗性是控制该病害最有效的措施。相较于普通小麦的内源基因，源于近缘种属的抗病基因可以更好地抵御病原菌的变异。然而，外源抗病基因多以大片段染色体的形式整合到小麦基因组中，常伴有不利连锁累赘，是其在育种利用中的一大制约因素。因此，创制和利用抗白粉病且关键育种性状优良的外源种质资源，是遗传改良小麦抗性的重要策略。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心安调过研究组利用八倍体小黑麦和普通小麦杂交，创制了两个成株期高抗白粉病的小麦-黑麦6R附加系YT4-1和6RL双端体附加系YT4-2，可应用于小麦白粉病抗性的遗传改良。

　　该研究利用八倍体小黑麦和普通小麦杂交创制了三个小麦-黑麦衍生系YT4-1、YT4-2和YT4-3，其中YT4-1和YT4-2携带白粉病成株期抗性，而YT4-3全生育期高感白粉病。利用基因组原位杂交（GISH）、多色荧光原位杂交（mc-FISH）、多色基因组原位杂交（mc-GISH）和分子标记分析，证明YT4-1、YT4-2和YT4-3分别为小麦-黑麦6R二体附加和T1RS·1BL易位系、小麦-黑麦6RL双端体附加和T1RS·1BL易位系以及T1RS·1BL易位系。与已报道的小麦-黑麦6R衍生系相比，YT4-1和YT4-2的6RL染色体携带白粉病成株期抗性，且农艺性状优良，没有不利连锁累赘，可作为优良桥梁材料应用于小麦抗白粉病育种。

　　该研究结果以“Development and identification of two novel wheat-rye 6R derivative lines with adult-plant resistance to powdery mildew and high-yielding potential”为题于2023年10月5日在The Crop Journal杂志在线发表。安调过研究员和中国农业科学院作物科学研究所李立会研究员为论文共同通讯作者，安调过研究团队的韩帼豪博士为论文第一作者。中国农业科学院植物保护研究所周益林研究员进行了苗期多菌株的抗白粉病鉴定。该研究得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目的资助。

　　论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514123001307

图：YT4-1、YT4-2和YT4-3的GISH、mc-FISH及mc-GISH鉴定