小麦全基因组抗赤霉病QTL关联位点特异性SSR标记的筛选、等位变异及效应解析

赤霉病是小麦主要的流行病害之一。借助标记辅助选择将不同数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL)聚合是防治赤霉病有效且环保的方法,可以从源头上控制赤霉病并降低籽粒中毒素含量。抗赤霉病QTL在小麦全基因组均有分布,但除了Fhb 1、Fhb 2等少数位点有比较可靠的鉴别标记,绝大部分位点缺乏有效的位点特异性鉴别标记。简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)标记多态性丰富,可以区分自然群体中不同等位变异,方便用于标记辅助育种。基于此,搜集了不同文献中报道的与赤霉病关联的SSR标记386个,并用这些标记构建全基因组赤霉病抗性QTL一致性图谱,接着对这些关联标记进行拷贝数分析,进而选择位点内的单拷贝SSR标记,将这些单拷贝标记在156个品种组成的自然群体中进行扩增,并与三季大田和三季温室环境下赤霉病抗性进行关联,筛选与赤霉病抗性关联的单拷贝SSR标记,明确这些标记在自然群体中的有效等位变异和效应。结果表明,共8个单拷贝SSR标记至少在两季试验中与表型显著关联(P<0.05),涉及2B、2D、3B、5A、5B、6A、6D、7A染色体,有5个单拷贝标记位点存在有效等位变异。中国地方品种和日本品种携带更多的有利变异,且有利等位变异数目越多的品种赤霉病抗性越好。研究分析的QTL位点及其关联的单拷贝SSR标记可用于赤霉病抗病育种,有利于提高品种赤霉病抗性水平和育种效率。