小麦骨干亲本繁6条锈病成株抗性特异位点及其在衍生品种中的遗传解析

基于已获得的控制小麦条锈病成株抗性"一致性"QTL区段80个SSR标记,结合小麦骨干亲本繁6及其衍生的39个后代小麦品种进行田间条锈病成株期抗性表型鉴定,揭示了骨干亲本繁6遗传物质及其成株抗性在其衍生品种的遗传规律。结果表明,骨干亲本繁6在条锈病条中31、32和33混合生理小种诱导下表现成株抗性,7个衍生后代品种表现全生育期抗性;用控制小麦条锈病成株抗性QTL区段的80个SSR标记对繁6及其后代衍生品种的其他亲本进行分子扫描,共发现9个来自繁6基因组的特异SSR标记,即Xwmc631、Xgwm359、Xwmc407、Xgwm501、Xgwm148、Xgwm539、Xgwm533、Xgwm299和Xgwm639,其中,Xwmc631、Xgwm359、Xgwm501、Xgwm299和Xgwm639在繁6衍生后代的4个子代中表现较高的遗传贡献率。以SSR标记与小麦条锈病成株抗性的关联分析发现6个SSR标记与小麦条锈病成株抗性显著相关,其中来自繁6的特异SSR等位变异Xgwm539-2D和Xgwm299-3B与严重度、反应型、普遍率、病情指数及病程曲线下面积(AUDPC)均具显著相关性,表明繁6的成株抗性及其控制遗传位点在其衍生后代品种选育过程中得到了很好的定向选择,并在西南麦区小麦条锈病抗性育种中发挥了重要作用。

小麦骨干亲本繁6产量相关性状关键基因组区段的遗传效应

繁6是中国小麦育种最重要的骨干亲本之一,明确其优良特性的遗传机制对小麦育种具有重要意义。本研究鉴定了39个繁6衍生品种的7个产量相关性状,并利用全基因组SSR标记分析了繁6中控制这些性状重要遗传区段和基因位点在子代中的遗传效应。表型鉴定结果表明,繁6产量相关性状在不同世代衍生品种中表现无显著差异,表明这些性状在衍生品种选育过程中受到选择并稳定遗传。利用已获得的控制小麦产量相关"一致性"QTL区段的417个SSR标记进行分子扫描,发现11个繁6特异SSR标记在其衍生后代中被高频率遗传。性状–标记关联分析表明,21个来自繁6的特异SSR标记与产量相关性状极显著关联(P<0.01)。同时鉴定出分别位于2A和5A染色体的Xgdm93.3–Xgwm526.2和Xbarc100–Xgwm156.1区段,前者控制株高和小穗数,后者控制千粒重。本研究证实,上述两个与小麦产量相关性状关联的位点或区段在小麦产量育种进程中受到强烈的人为定向连续选择,并在四川乃至西南麦区小麦产量育种中发挥了重要作用。