普通小麦Arableu#1白粉病成株抗性遗传解析OA北大核心CSTPCD

【目的】中国是世界上最重要的小麦生产国和消费国之一,确保小麦产量稳定对我国粮食安全具有重要意义。小麦白粉病是限制小麦产量的重要因素之一。选育抗病品种是控制该病害最经济、有效环保的途径,挖掘新成株抗性基因/位点为选育持久抗病小麦品种提供依据。【方法】由国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)培育的普通小麦品系Arableu#1在苗期对白粉病表现为感病,而成株期呈现高水平抗性。为深入解析其抗病遗传机制,利用Arableu#1与高感品系Apav#1杂交,构建一个含有142个家系的F5重组自交系群体,采用基因分型测序(genotyping-by-sequencing,GBS)平台测序,获得4298个在亲本间具有多态性的分子标记,并进行群体检测,所获基因型用于构建整个群体的遗传连锁图。【结果】结合白粉病连续2年田间表型和基因型数据,使用IciMapping4.1对田间病害严重度、病程曲线下面积(AUDPC)和病害多年平均严重度(MFDS)等性状进行QTL定位分析,在该群体中定位了4个来自Arableu#1的白粉病成株抗性位点,分别位于染色体1BL、5BL、6BS和7BL上,以及2个来自Apav#1的抗性位点,分别位于染色体2DS和4BL上,可解释白粉病表型变异介于3.1%—28.5%。6个位点聚合时的群体平均病害严重度达到各位点组合中的最低水平,QPm.hzau-1BL、QPm.hzau-4BL、QPm.hzau-5BL和QPm.hzau-7BL4个位点聚合后的效应仅次于6个位点同时存在。【结论】将2个新位点QPm.hzau-5BL和QPm.hzau-7BL的两翼分子标记开发成KASP标记,经对570份世界各地育成品种或地方品种检测,2个位点单独存在或聚合在一起时均表现出不同程度的白粉病抗性,且这两个位点在我国小麦材料中的分布频率较CIMMYT的小麦种质中低。获得1个可能同时聚合6个白粉病抗性位点家系,其田间白粉病抗性可达近免疫水平。