基于矮败小麦分子育种策略培育黄淮抗赤霉病小麦新品种轮选20

【目的】针对黄淮冬麦区抗赤霉病小麦品种短缺问题,开展产量与赤霉病抗性协同改良,为该麦区培育高产抗赤霉病小麦新种源。【方法】以苏麦3号为供体亲本(抗源),以矮败周麦16、周麦16、轮选136和轮选6号为受体亲本,利用骨干亲本矮败小麦结合Fhb1分子标记辅助选择和双单倍体(double haploid,DH)技术(简称矮败小麦分子育种策略)快速获得DH系,并对这些稳定品系进行株高、抽穗期和产量等主要农艺性状评价和赤霉病抗性鉴定。【结果】共获得51份半冬性、矮秆、白粒且携带Fhb1的DH系。在2个环境(2020河南和2020北京)下,51份DH系平均病小穗数分别为5.7和7.3,平均严重度分别为27.7%和35.2%,与中感对照淮麦20无显著差异;平均每公顷产量为8.3 t,略低于对照品种周麦18(8.5 t)。结合赤霉病抗性和主要农艺性状综合评价结果,选择DH116(轮选20)作为重点系进一步进行赤霉病抗性和农艺性状鉴定。单花滴注接种鉴定发现,轮选20在4个环境下均达到中抗-高抗对照抗性水平;每公顷产量在2个环境下均高于对照品种周麦18,每穗小穗数和千粒重显著高于对照(P<0.05),且比对照抽穗更早、植株更矮(P<0.05)。轮选20两年区试分别比对照百农207增产4.6%和1.7%,生产试验比对照增产3.5%;区试利用喷雾和单花滴注2种接种方法综合评价轮选20为中感-中抗赤霉病。分子标记检测发现,轮选20携带半矮秆基因Rht-D1b;在已知春化基因Vrn-A1、Vrn-B1和Vrn-D1位点均携带隐性等位基因。通过小麦660K SNP芯片分析显示,轮选20与4个亲本有64.7%SNP是一致的,亲本周麦16、轮选136、轮选6号和苏麦3号对轮选20的直接遗传贡献率分别为69.8%、12.6%、6.1%和11.5%。【结论】利用矮败小麦分子育种策略,实现了小麦高产和赤霉病抗性协同提高,培育出符合黄淮冬麦区生态类型的高产抗赤霉病小麦品种轮选20。