文献类型： 中文期刊

作者： 刘泽厚 ¹ ; 王琴 ¹ ; 叶美金 ¹ ; 万洪深 ¹ ; 杨宁 ¹ ; 杨漫宇 ¹ ; 杨武云 ¹ ; 李俊 ¹ ;

作者机构： 1.四川省农业科学院作物研究所/农业农村部西南地区小麦生物学与遗传育种重点实验室/粮食作物绿色种质创新与遗传改良四川省重点实验室;成都师范学院化学与生命科学学院

关键词： 小麦;人工合成小麦;地方品种;穗发芽;产量相关性状

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2024 年 57 卷 007 期

页码： 1255-1266

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]小麦穗发芽是影响小麦产量和品质的重要限制因子.具有抗穗发芽特性的人工合成小麦和地方品种是改良栽培小麦穗发芽抗性的重要基因资源,通过分子标记辅助选择转育人工合成小麦和地方品种穗发芽抗性位点,评价人工合成小麦和地方品种导入系抗穗发芽育种利用效率,筛选抗穗发芽小麦新材料,为小麦穗发芽抗性育种提供数据和材料支撑.[方法]以抗穗发芽的人工合成小麦SYN792和四川地方品种涪陵须须麦为母本,以穗发芽敏感品种川麦45为轮回亲本,构建2个BC1F7 群体.2017年,通过整穗发芽鉴定法对2个BC1F7 群体的1 796个株系进行穗发芽表型初筛,然后利用与人工合成小麦PHS-3D和地方品种PHS-A1穗发芽抗性位点连锁的SSR标记进行分子标记选择,筛选出整穗发芽率(SGR)小于 35%且携带PHS-3D和PHS-A1抗性位点的导入系;2018和2019年,连续2年对初筛选出的PHS-3D和PHS-A1导入系进行整穗发芽率、籽粒发芽指数(GI)和产量相关性状鉴定,其中,籽粒发芽鉴定试验设置 25℃(18GI)和 32℃(19GI)2 个发芽温度.通过不同环境下穗发芽抗性和产量数据,分析人工合成小麦和地方品种导入系抗穗发芽育种利用效率,筛选抗穗发芽且综合性状好的优异导入系.[结果]经整穗发芽鉴定初筛,从 1 796 个衍生系中筛选出SGR值小于 35%的株系 537 个;进一步对筛选出的537 个株系进行分子标记检测,发现332个株系导入了人工合成小麦PHS-3D和地方品种PHS-A1穗发芽抗性位点,包括人工合成小麦导入系 73 个、地方品种导入系 259 个;地方品种PHS-A1导入系的频率显著高于人工合成小麦PHS-3D导入系.2018和 2019年通过对 332个穗发芽抗性位点导入系穗发芽鉴定发现,不同年份穗发芽指标间均呈极显著正相关,穗发芽指标SGR和GI表现出相对稳定的趋势;人工合成小麦和地方品种导入系的3个穗发芽指标平均值(18GI、18SGR和19SGR)均低于 23%,差异不显著.不同发芽温度导入系的 GI 值差异较大,发芽温度 32℃时,人工合成小麦PHS-3D导入系的 GI值显著低于地方品种PHS-A1导入系.筛选出的73个人工合成小麦导入系中,红粒系穗发芽指标值均低于白粒系;其中,11个人工合成小麦白粒导入系表现中抗及以上抗性水平,14 个红粒导入系在不同发芽温度时GI值均低于 35%.2 年产量相关性状分析表明,人工合成小麦PHS-3D导入系的千粒重显著高于地方品种PHS-A1导入系,而穗粒数显著小于地方品种PHS-A1导入系.根据产量性状和穗发芽抗性表现,筛选出 23 个穗发芽抗性和综合性状均较好的优异导入系,包括 7 个人工合成小麦PHS-3D导入系、16 个地方品种PHS-A1导入系;人工合成小麦优异导入系中有 2 个白粒导入系穗发芽抗性中抗以上,2个红粒导入系不同发芽温度的GI值均低于 25%,表现出稳定的穗发芽抗性.[结论]人工合成小麦和地方品种均可用于改良现代栽培小麦穗发芽抗性,利用地方品种进行穗发芽抗性育种改良效率优于人工合成小麦;但人工合成小麦导入系的穗发芽抗性的稳定性优于地方品种导入系.筛选出的 23 个人工合成小麦和地方品种导入系是小麦穗发芽抗性和产量性状改良的重要基因资源;特别是人工合成小麦白粒导入系(编号5201)和红粒导入系(编号5497 和5505)是非常有育种利用价值的穗发芽抗性育种亲本材料.