小麥-華山新麥草遠緣雜交後代中抗病基因研究

華山新麥草具有抗寒、抗旱、耐瘠薄、早熟、優質、矮稈、抗病等特點，是小麥品種改良的重要遺傳資源，特別是小麥全蝕病稀缺的抗性資源。

西北農林科技大學小麥遠緣雜交遺傳育種團隊陳新宏研究員課題組透過遠緣雜交和小麥染色體工程選育出一批遺傳穩定的小麥-華山新麥草衍生後代材料，為挖掘和定位小麥全蝕病抗性基因提供了材料基礎。

近期，本課題組完成的題為“Identification of genetic locus with resistance to take-all in the wheat-Psathyrostachys huashanica Keng introgression line H148”的研究論文在Journal of Integrative Agriculture (《農業科學學報》(英文), JIA) 2021年12期正式發表。

該研究詳細解析了小麥-華山新麥草滲入系H148的全蝕病抗性和其遺傳機制，並對抗病基因進行基因定位和候選基因預測，為小麥全蝕病抗性研究提供參考資訊。

該研究以抗病親本華山新麥草和感病親本7182作為對照處理，經全蝕病鑑定發現，H148的抗性介於兩個親本之間，相比感病親本7182，H148的抗性得到顯著的提升。同時，利用植物數量遺傳遺傳體系“主基因+多基因”混合遺傳模型分離分析法解析了小麥-華山新麥草滲入系H148對全蝕病的抗性受到兩對主效基因的共同控制，且存在一定的加性、顯性和上位性效應。同時，結合叢集分離分析法（BSA）和小麥660K基因晶片篩選出與抗性相關的外源特異性SNP，主要分佈於小麥的2A染色體。根據特異SNP開發競爭性等位基因特異性PCR（KASP）分子標記對遺傳群體進行基因分型，最終在小麥2A染色體上定位到一個與全蝕病相關的QTL。經候選基因預測發現，兩個與系統性提升植物根系抗性相關的基因被預測可能參與了小麥對全蝕病的抗病反應。

西北農林科技大學小麥遠緣雜交遺傳育種團隊陳新宏研究員、武軍教授為該文章的通訊作者，白升升博士為該文章第一作者。該研究得到了國家自然科學基金（31571650和31771785）、國家重點基礎研究發展計劃（2017YFD0100701）、陝西省農業重大專項（2018ZDXM-NY-006）和陝西省重點研究與發展計劃（2019ZDLNY04-05）的共同資助。

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https://www.chinaagrisci.com/Jwk_zgnykxen/fileup/PDF/JIA-2020-0765.pdf

Cite the article:

BAI Sheng-sheng, ZHANG Han-bing, HAN Jing, WU Jian-hui, LI Jia-chuang, GENG Xing-xia, LÜ Bo-ya, XIE Song-feng, HAN De-jun, ZHAO Ji-xin, YANG Qun-hui, WU Jun, CHEN Xin-hong. 2021. Identification of genetic locus with resistance to take-all in the wheat-Psathyrostachys huashanica Keng introgression line H148. Journal of Integrative Agriculture, 20(12): 3101–3113.

研究團隊簡介

西北農林科技大學小麥遠緣雜交遺傳育種團隊

陳新宏研究員（第2排右起第5位）

西北農林科技大學小麥遠緣雜交遺傳育種團隊由陳新宏研究員領銜，主要開展小麥與華山新麥草、大麥、濱麥、黑麥等進行遠緣雜交和染色體細胞工程研究，綜合利用細胞學、原位雜交、分子標記等方法鑑定分析，篩選優異基因分子標記和定位，創制優異新種質材料，結合常規育種技術培育優質高產多抗廣適小麥新品種。陳新宏研究員先後主持 “十三五”國家重點研發計劃課題，國家自然科學基金、發改委高技術產業化專項、農業部948專案等各類專案30餘項；主持選育了小偃216、西農920等十個小麥新品種；參加選育了小偃22等5個小麥新品種；在國內外期刊發表論文150餘篇，其中被SCI收錄40餘篇。獲省部級一、二、三等獎4項；培養博士生10人，碩士生33人。