论文部分内容阅读
小麦是我国重要粮食作物,栽培面积及产量上仅次于水稻和玉米,而我国的小麦长期以来一直受到赤霉病的威胁,小麦赤霉病在我国一半以上的麦区都有发生。赤霉病是穗部病害,其发生导致产量损失,在严重流行年份,减产可达30-50%,除此以外赤霉病的发生严重影响小麦品质和食物的安全性。目前,我国抗赤霉病材料较为单一,抗性资源不足,一旦赤霉病大发生,将会损失惨重。因此,对小麦种内、近缘属中以及突变体材料中进行抗性材料的筛选和鉴定,从中筛选出新的抗病基因,培育出新的抗病材料,是进行小麦抗赤霉病育种的关键。在小麦遗传改良中,黑麦基因是小麦作物育种中最为常见的重要近缘基因资源,尤其以黑麦1R染色体短臂应用最为广泛,该染色体臂上有许多优良基因,如条锈病、叶锈病、秆锈病和白粉病等抗性基因,但对于该染色体臂是否介导赤霉病抗性未见报道。本研究利用1RS的特异分子标记Xscm9等在宁7840、Chokwang等材料中检测发现,宁7840可能存在1BL/1RS易位,通过基因组原位杂交,证实中国小麦品种宁7840携带1RS,且1RS来源于系谱Aurora。我们通过对宁7840/Chokwang衍生的重组自交系群体(RIL, F13)进行单花滴注赤霉病抗性鉴定和基因型分析,结果显示,不论Fhb1(Xsts14)存在与否,携带1RS(Xscm9)的株系平均PSS始终比不携带IRS (Xscm9)个体的平均PSS小0.081,说明1RS所携带的某些因子能抑制赤霉病在小麦穗部的扩展。方差分析也显示,Fhb1(P＜0.0001)、1RS (P=1.53E-05<0.0001)均与抗扩展性关系显著,且两位点之间的互作没有达到统计学上的显著水平(P=0.4815)。研究又对由197个品种(系)构成的自然群体进行抗性鉴定,结果发现,携带1RS(Xscm9)的株系三季的PSS均低于不携带1RS株系的PSS,t测验显示,有无Xscm9标记对小麦PSS有显著影响(t=10.249,t>t0.05)。关联分析结果显示,Xscm9对小麦赤霉病三季的贡献率分别为0.1460、0.1536、0.1257,,该位点对于小麦PSS有显著(P<0.05)的贡献。目前,抗性基因单一严重制约小麦抗赤霉病育种工作,诱变育种不仅能产生新的抗病基因而且具有周期短,后代性状稳定快等优点。本研究通过对高抗赤霉病小麦品种海盐种、宁7840、黄方柱以及高感材料Bobwhite和NP714进行EMS诱变处理,通过对后代进行单花滴注接种鉴定,从抗性材料诱变后代中筛选出高感的突变体株系,并从高感材料突变后代中筛选出高抗的株系。我们已经从宁7840-Mu2、Mu3,海盐种-Mu2和黄方柱-Mu2中分别筛出25、13、1和14株高感材料；从Bobwhite-Mu2和NP714-Mu2分别筛出6株和5株高抗株系。这些突变体对挖掘赤霉病抗性相关基因、解析小麦赤霉病抗性机制和培育抗性品种均具有重要的价值。