黄淮麦区小麦杂交坏死基因的检测及效应分析

杂交坏死会导致小麦叶片或植株过早死亡,影响小麦的育种进程。为明确杂交坏死基因的遗传与表型效应,本研究选取了黄淮麦区部分品种(系)资源进行Ne基因的分子标记检测与表型鉴定,并选择携带不同Ne基因等位变异的品种(系)构建遗传群体,明确等位变异类型,分析不同等位变异组合的剂量效应和表型效应。结果表明,在检测的807个小麦品种(系)中,259个携带Ne1基因(32.09%),202个携带Ne2基因(25.03%),346个不携带Ne基因(42.88%)。在181个检测到Ne2基因等位变异的品种(系)中,91个携带Ne2 w/m,占50.28%,42个携带Ne2^(m)s,占23.20%,48个携带Ne2^(s),占26.52%。不同地区培育的小麦品种携带Ne基因频率存在差异,安徽省品种的Ne1基因频率最高,山东省品种的Ne2基因频率最高,安徽、河南和山东的小麦品种携带Ne基因的比例均超过50.00%。对构建的F 2群体及其亲本进行表型鉴定和分子标记检测,发现在47个亲本品种(系)中,8个携带Ne2^(m),5个携带Ne2^(s),2个携带Ne1^(w),7个携带Ne1^(m),2个携带Ne1^(s)。表型鉴定发现了枯死型、黄枯型和黄化型3种坏死症状类型,坏死效应为枯死型>黄枯型>黄化型,坏死症状出现时期分别为2叶期、3~4叶期和分蘖期。Ne1等位变异的杂交坏死效应为Ne1^(s)>Ne1^(m)>Ne1^(w),其基因型的杂交坏死效应为Ne1^(s) Ne1^(s)>Ne1^(m) Ne1^(m)>Ne1^(s) ne1>Ne1^(m) ne1>Ne1^(w) Ne1^(w)>Ne1^(w) ne1;Ne2等位变异的杂交坏死效应为Ne2^(s)>Ne2^(m),其基因型的杂交坏死效应为Ne2^(s) Ne2^(s)>Ne2^(m) Ne2^(m)>Ne2^(s) ne2>Ne2^(m) ne2。不同基因型的杂交坏死效应均为Ne1Ne1Ne2Ne2>Ne1ne1Ne2Ne2>Ne1Ne1Ne2ne2>Ne1ne1Ne2ne2,4种基因型下不同等位变异组合的杂交坏死效应均表现为Ne1^(m)/Ne2^(s)>Ne1^(s)/Ne2^(m)>Ne1^(m)/Ne2^(m)>Ne1^(w)/Ne2^(s)。双纯合基因型与强等位变异s是导致叶片枯死的关键;随着基因型与等位变异坏死强度的降低,叶片枯死逐渐减少直至完全消失,叶片坏死症状类型转为黄化型。