小麦骨干亲本周8425B抗条锈病优异基因在其衍生品种中的遗传解析

周8425B是黄淮海麦区应用较广泛的矮秆大穗、抗病抗逆小麦骨干亲本,解析周8425B衍生品种的条锈病抗性遗传表现及其携带的抗条锈病基因遗传传递信息对新品种选用具有重要价值。本研究以条锈病强毒力生理小种条中34(CYR34)单一菌种对收集的222份周8425B衍生品种进行苗期条锈病抗性鉴定,以CYR34为主的混合菌种对衍生品种进行成株期条锈病抗性鉴定,利用周8425B携带的抗条锈病基因YrZH84、YrZH84.2、Yr30、YrZH22和Yr9紧密连锁的分子标记对衍生品种进行基因型检测。研究结果表明,周8425B苗期和成株期对目前强毒力优势菌种CYR34均表现高抗条锈病。在222份周8425B的衍生品种中,2年表现稳定成株期抗病的衍生品种有昌麦9号、济研麦10、百农4199、赛德麦7号和郑麦103等14份,占比6.3%;表现稳定全生育期抗病的衍生品种有周麦11、周麦22、周麦26、周麦36、兰天36、存麦16和郑品麦8号等52份,占比23.4%。周8425B衍生品种主要通过周麦11、周麦12、周麦13、周麦15、周麦16和周麦17等6个子一代再次衍生到子二代。子一代中周麦16和周麦13由于具有较好的农艺性状直接衍生出较多品种,周麦12与周麦13培育出子二代周麦22衍生出45个子三代,周麦11培育出矮抗58衍生出54个子三代。周8425B携带的YrZH84、YrZH84.2、YrZH22、Yr30和Yr9在衍生后代中的频率分别为34.7%、14.9%、41.9%、66.2%和67.1%。仅携带其中1个抗病基因的衍生品种以携带YrZH84的平均严重度最低,为15.4%;聚合2个抗病基因的衍生品种中,以携带YrZH84+YrZH22的平均严重度最低,为20.0%;聚合3个抗病基因的衍生品种中,以携带YrZH84+YrZH22+Yr9的平均严重度最低,为17.2%;聚合4个抗病基因的衍生品种中,携带YrZH84+YrZH22+Yr30+Yr9的平均严重度为16.9%,携带YrZH84.2+YrZH22+Yr30+Yr9的平均严重度为38.4%。苗期以携带全生育期抗性基因YrZH84或含有YrZH84的基因组合的衍生品种的抗病性较好。研究结果为中国小麦骨干种质周8425B的持续改良利用提供了条锈病基因信息,鉴定出对强毒力生理小种CYR34表现抗病的衍生新种质,为我国小麦抗条锈病遗传育种提供了参考。

小麦淀粉RVA特性的QTL定位及效应分析

小麦淀粉糊化(RVA)特性是评价小麦加工品质重要指标之一。为进一步挖掘优质小麦淀粉糊化特性相关数量性状位点(QTL)及位点间效应差异,以周麦23/郑麦366的F8代重组自交系(RIL)群体的237个家系及其亲本为试验材料,利用55K核苷酸多态性(SNP)芯片构建高密度遗传图谱,根据2年3点5个环境下的数据对小麦淀粉RVA参数进行QTL定位分析。结果表明,共检测到96个QTL位点,位于21条染色体上,稳定位点共有8个,其中调控峰值黏度的Qpv.hau-4A.1和Qpv.hau-6A.1以及调控崩解值的Qbd.hau-4A.1和Qbd.hau-6A.1能够同时在2个以上的环境中检测到,分别解释了2.55%~24.23%、2.60%~6.00%、11.50%~48.30%和3.86%~8.09%的表型变异,调控峰值黏度的Qpv.hau-6A.1可能为新的QTL位点,其增效等位基因来源于优质强筋小麦品种郑麦366,对峰值黏度具有显著的增效作用,与面条的弹性和韧性有关。QTL聚合效应分析结果发现,Qpv.hau-4A.1和Qpv.hau-6A.1能极显著提高峰值黏度,且两者对峰值黏度具有显著的累加效应。此外,在4A和6A染色体上存在QTL富集区或者一因多效现象。这些重要区段和QTL位点为优质小麦淀粉糊化特性的分子标记辅助选择提供了重要的信息。

河南省抗赤霉病小麦新品种基因型、丰产性、农艺与品质性状测定

【目的】筛选对小麦赤霉病有良好抗性且农艺性状、品质优良的小麦新品种。【方法】选择河南省小麦抗赤霉病组区域试验中参试的5个新品种及2个对照品种,在2019—2020、2020—2021年连续2 a采用单花滴注接种法进行田间赤霉病抗性鉴定,同时利用与Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5、Fhb7功能标记或紧密连锁的分子标记对其进行基因型检测,并对其冬春性、产量构成因素、株高和抗寒性等主要农艺性状,以及蛋白质含量、硬度、湿面筋含量和沉淀值等主要品质性状进行测定。【结果】7个参试品种平均病小穗率为42.2%,平均严重度3.0,参试品种的2 a平均产量为7105.4 kg·hm^(-2),平均分蘖成穗率为42.4%;郑麦113为弱春性,其余小麦新品种均为半冬性品种;参试品种平均全生育期为217 d,抗冬寒性变幅为2~3级,抗春寒性变幅为2~4级,平均株高为76.7 cm,百农207和机麦1号落粒性为3级,属易落粒品种。参试品种蛋白质含量平均值为14.8%,总淀粉含量平均值为61.2%,直链淀粉含量平均值为19.4%,直链淀粉与支链淀粉比值(直/支比)平均值为0.47,糊化温度平均值为88.7℃,硬度指数平均值为58.1,沉淀值平均值为68.4,湿面筋含量和面筋指数的平均值分别为31.5%和54.8。【结论】分子标记检测表明,豫农903、豫农904携带抗赤霉病基因Fhb1,机麦1号、郑麦9134携带Fhb5。郑麦9134、豫农904和豫农9033个半冬性新品种2 a平均产量均优于对照品种百农207,抗寒性和抗倒性也优于对照品种。豫农903、豫农904、郑麦9134综合性状优良,可作为小麦抗赤霉病遗传改良的种质和新品种加以改良利用。

保湿时间对小麦赤霉病抗性鉴定结果的影响

为优化黄淮麦区小麦赤霉病抗性鉴定方法,于2020年在河南农业大学许昌校区试验田对4个小麦品种进行单花滴注赤霉病抗性鉴定,分析不同套袋保湿天数对病情严重度的影响,并利用与主效抗病基因Fhb1连锁的功能标记TaHRC-STS对其进行分子检测。结果显示:抗病品种‘苏麦3号’‘宁麦9号’携带该基因,而感病品种不携带;套袋1~7 d处理均引起赤霉病菌侵染,病情严重度随着套袋时间的延长而显著增加,在套袋4~7 d处理下,同一抗、感品种的严重度间无显著差异;且感病品种4~7 d的严重度显著高于1~3 d处理(P<0.05),抗性评价也与1~3 d不同,这表明Fhb1基因能增强小麦赤霉病抗性。进行赤霉病抗性鉴定时,黄淮麦区以套袋保湿4 d的处理效果较好。