陜西
赤霉病(
Fusariumhead blight) 是小麥生產上一種常發性重大病害。該病害不僅直接導致小麥嚴重減產，還會造成籽粒積累多種真菌毒素，嚴重威脅人類食品安全。選育和推廣抗赤霉病小麥品種，是最經濟、有效和環保的防控策略。然而，目前小麥中可用的抗赤霉病種質和主效基因資源非常稀少且較為單一。小麥的野生近緣植物蘊含豐富的遺傳變異，是天然的抗性基因資源庫。因此，從野生種中發掘抗病遺傳資源并應用于小麥育種，是小麥赤霉病抗性遺傳改良的重要途徑。
近日，Journal of Genetics and Genomics在線發表四川農業大學小麥研究所康厚揚教授團隊題為“
Identification of a major locus
Fhb.Er-3StS
from
Elymus repens
conferring Fusarium head blight resistance in wheat”的研究論文。該研究發掘了偃麥草(
Elymus repens) 3St染色體短臂端部片段上的抗小麥赤霉病位點Fhb.Er-3StS并創制抗病的小麥-偃麥草易位系為小麥抗赤霉病育種提供重要基因資源和育種材料
研究團隊前期利用高抗赤霉病的小麥-偃麥草部分雙二倍體P1142-1-2與普通小麥雜交，創制了抗赤霉病的易位系K15-1194-2。該材料攜帶7D·St和St-3D-St兩種易位染色體，其中7D·St易位已被鑒定為T7DS·7StL，是主效的赤霉病抗源。該研究在K15-1194-2/川麥42的F3:4群體中鑒定到St-3D-St易位系K22-W9，其在兩年的溫室和田間赤霉病抗性評價中均表現出穩定抗性。液相芯片和細胞遺傳學分析表明St-3D-St易位為T3StS-3DS·3DL-3StL。隨后基于基因組簡化測序數據開發了41個3St特異的分子標記，并構建一個覆蓋3StS和3StL片段的物理圖譜。在F2和F2:3群體中的遺傳效應分析表明，T3StS-3DS·3DL-3StL與赤霉病抗性連鎖。進一步通過群體篩選獲得3StS與3StL片段分離的染色體結構變異體，其中3DL-3StL端體/等臂染色體系均表現為高感赤霉病，而3DS-3StS端體系表現為高抗赤霉病，說明抗性位點位于3St染色體短臂片段。通過分子標記分析，進一步將該抗性位點定位到對應3St參考基因組0~94.19Mb區間，初步命名為Fhb.Er-3StS。隨后利用雙頂交-兩段選擇育種技術獲得127份攜帶Fhb.Er-3StS且農藝性狀優良的小麥育種中間材料。
小麥-偃麥草T3StS-3DS·3DL-3StL易位系的開發和赤霉病抗性位點Fhb.Er-3StS的定位
A: T3StS-3DS·3DL-3StL易位系K22-W9及其衍生群體的系譜。B和C: 使用 GISH 和順序的FISH鑒定K22-W9的基因組組成。D: K22-W9在St基因組上的reads覆蓋度。E: T3StS-3DS·3DL-3StL易位結構示意圖。F: 2025年田間接種禾谷鐮刀菌PH-1 21天后，K22-W9、K15-1194-2和CM42的赤霉病癥狀。G: 3St片段的特異性分子標記的開發。H: 三種3St染色體結構變異體。I: 2025年溫室接種14天后，七個基因型的癥狀。J: 七個基因型的平均病小穗百分比統計分析。K: 3StS和3StL片段的物理圖譜和Fhb.Er-3StS的物理定位。
綜上所述，該研究發掘和定位了一個外源抗小麥赤霉病位點Fhb.Er-3StS，開發與之連鎖的分子標記，并培育攜帶該位點的育種中間材料，為小麥抗赤霉病基因的精細定位、克隆及育種應用奠定了基礎。
作者簡介
四川農業大學小麥研究所博士研究生王飛和碩士研究生韋寒玉為該論文共同第一作者。四川農業大學小麥研究所康厚揚教授和李映輝副教授為共同通訊作者。相關工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、四川省科技廳項目及成都市科技局項目資助。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
