普通小麦‘Holdfast’条锈病成株抗性QTL定位

Holdfast是来自英国的小麦品种,多年来一直保持良好的条锈病持久抗性。本研究目的是发掘Holdfast的条锈病成株抗性基因及其紧密连锁的分子标记,为小麦持久抗性品种选育提供材料和方法。利用铭贤169和Holdfast杂交后代重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体,于2014—2015和2015—2016年度在甘肃甘谷、甘肃中梁和四川成都进行条锈病成株抗性鉴定,并统计最大严重度(maximum disease severity,MDS)。基于小麦660K SNP芯片和BSA(bulked segregant analysis)技术初步确定抗病基因所在的染色体后,将目标区域的SNP标记转化为KASP(Kompetitive allele specific PCR)标记,检测整个RIL群体,进行基因型分析。最后进行RIL群体条锈病成株抗性的QTL分析,在5AL和7AL染色体上发现了2个成株抗性QTL。5A染色体长臂上1个条锈病成株抗性QTL QYr.gaas-5AL,在所有环境下均存在,可解释6.5%~9.3%的表型变异;QYr.gaas-5AL位于标记Ax-109948955和Ax-108798241之间,连锁距离分别为0.5 cM和1.1 cM。在7A染色体长臂上定位到1个条锈病成株抗性QTL QYr.gaas-7AL,在2015年和2016年甘谷环境中均稳定存在,分别解释6.2%和7.3%的表型变异;QYr.gaas-7AL位于标记Ax-110361069和Ax-108759561之间,连锁距离分别为0.5 cM和0.7 cM。携带QYr.gaas-5AL和QYr.gaas-7AL抗病等位基因家系的MDS显著低于感病等位基因家系的MDS,表明QYr.gaas-5AL和QYr.gaas-7AL可有效降低条锈病严重度,可应用于小麦抗条锈育种。

小麦籽粒阿魏酰阿拉伯木聚糖含量QTL定位

阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX)是小麦中重要的膳食纤维组分,对面制品加工品质和营养品质有重要影响。阿魏酰阿拉伯木聚糖(ferulic acid arabiaxylan,FAX)含量是决定小麦AX质量的关键因素。挖掘小麦中FAX含量相关的QTL位点及紧密连锁标记,可为FAX基因的克隆及功能标记开发提供参考。本研究选用小麦藁城8901/周麦16重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体结合90K SNP芯片,应用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM),对小麦籽粒FAX含量进行QTL定位。在小麦全基因组范围内共检测到5个在多个环境下稳定存在的QTL,位于2AS、2BS、2DL、3AS和6AS染色体,分别命名为QFax.xjau-2AS、QFax.xjau-2BS、QFax.xjau-2DL、QFax.xjau-3AS和QFax.xjau-6AS.2,单个QTL可解释6.2%~18.2%的表型变异。其中QFax.xjau-3AS解释表型变异最大(18.2%)。QFax.xjau-2AS、QFax.xjau-3AS和QFax.xjau-6AS的优异等位基因来源于周麦16,QFax.xjau-2BS和QFax.xjau-2DL的优异等位基因来源于藁城8901。本研究发现的5个与FAX含量相关的稳定QTL,其紧密连锁标记可以用于高FAX含量MAS育种,为小麦FAX含量遗传解析提供参考。