基于高通量芯片的小麦抗赤霉病基因高效KASP标记开发和育种应用

邓清燕; 罗江陶; 郑建敏; 蒲宗君; 《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：小麦赤霉病是严重威胁小麦安全生产的真菌性病害,利用分子标记辅助选择聚合抗病基因已成为当前抗赤霉病育种的快速有效策略.为建立小麦抗赤霉病基因的高通量筛选体系、创制抗赤霉病新种质并提升四川小麦赤霉病抗性,利用100K SNP芯片对14 个四川小麦品种(系)和3 个抗赤霉病种质进行全基因组基因型分析.基于已报道的主效抗赤霉病基因Fhb2、Fhb4、Fhb5 的遗传连锁区间,筛选获得与目标基因连锁(Fhb2、Fhb4)或共分离(Fhb5)的SNP位点,并据此开发特异性KASP标记.结果显示,基于100K SNP芯片,17 份小麦品种(系)按遗传相似性可以划分为两大类:含有北方小麦遗传背景的抗病种质NMAS070 和NMAS069 独立成簇,与四川小麦品种(系)间亲缘关系较远;其余15 份品种(系)聚为一类并进一步分为2 个亚类.功能基因检测揭示抗病亲本携带赤霉病抗性位点,而农艺亲本则富集产量与品质相关优异等位变异.通过SNP位点筛选,在Fhb2、Fhb4 连锁区间及Fhb5 共分离区间内共鉴定出8 个关键SNP位点,据此成功开发4 对Fhb2、2 对Fhb4 和2 对Fhb5 的特异性KASP标记.验证试验表明,所有KASP标记均能实现精准分型,并已有效应用于赤霉病抗病分子育种实践.开发的小麦抗赤霉病基因Fhb2、Fhb4、Fhb5 高效KASP标记体系为小麦赤霉病抗性改良提供了重要技术支撑,对提升西南麦区小麦品种赤霉病抗性具有重要应用价值.

关键词： 小麦 小麦赤霉病 KASP标记 分子标记选择 抗赤霉病育种