作為多年生的牧草，異源六倍體中間偃麥草（JJJSJSStSt，又名天藍冰草）具有根系發(fā)達、長勢旺盛、抗多種病蟲害、抗寒和抗旱等優(yōu)良性狀。由于易于小麥雜交，中間偃麥草作為優(yōu)良基因的供體被廣泛用于小麥遺傳改良。首先，國內外研究人員利用中間偃麥草與小麥雜交創(chuàng)制了許多小麥-中間偃麥草部分雙二倍體，比如黑龍江農業(yè)科學院利用中間偃麥草育成了中1~中5等八倍體小冰麥。隨后，研究人員利用創(chuàng)制的部分雙二倍體與小麥雜交獲得了一系列的小麥-中間偃麥草異源附加系，比如利用中1~中5與不同小麥雜交創(chuàng)制了兩套小麥-中間偃麥草異源附加系：TAI-11~17和TAI-21~27。小麥-中間偃麥草異源附加系的創(chuàng)制為外源基因的進一步轉移和利用創(chuàng)造了條件。
該研究利用國內優(yōu)勢條銹病生理小種CYR32、CYR33和CYR34對小麥-中間偃麥草異源附加系TAI-14接種鑒定時發(fā)現(xiàn)，當含有中間偃麥草外源染色體片段時，TAI-14(44)表現(xiàn)為高抗條銹病，而當外源片段丟失后，TAI-14(42)表現(xiàn)為高感條銹病，這表明在中間偃麥草外源染色體上存在一個抗條銹病位點，命名為YrT14。
為了進一步定位和利用YrT14，研究人員利用染色體工程技術對異源附加系TAI-14的花粉進行了物理輻射，從后代8100粒雜交后代中篩選到了153份小麥-中間偃麥草易位系，根據(jù)易位發(fā)生的位置和外源片段的大小，將篩選到的易位系劃分為小片段易位系、大片段易位系和中間插入易位系。在對易位系進行回交改良中發(fā)現(xiàn)，易位系中科15和中科78無論是苗期還是成株期均表現(xiàn)為高抗條銹病，而且綜合農藝性狀性優(yōu)良，二者可作為新的抗源用于小麥條銹病抗性育種。
將易位系的表型與核型相結合，利用基因組重測序技術，將抗病基因初步定位在中間偃麥草19號染色體（7J或7Js）636.7-724.8 Mb的區(qū)里區(qū)段內，為基因的進一步克隆奠定了堅實的基礎。
該項研究不僅發(fā)現(xiàn)了前人從未報道過的新基因，并且利用染色體工程技術創(chuàng)制了新材料，為小麥條銹病抗性育種提供了新抗源。該研究由臨沂大學、中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所、四川農業(yè)科學院作物所和成都生物所合作完成。本研究得到了國家項目的資助。
2023年3月2日
來源：臨沂大學
