普通小麥毒素（DON）積累抗性種質(zhì)篩選、配合力分析和QTL定位.pdf

1、赤霉病是影響小麥生產(chǎn)的重要病害。赤霉菌侵染不僅影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，感病籽粒中的真菌毒素(在我國(guó)主要為脫氧雪腐鐮刀茵烯醇DON)還對(duì)人畜安全造成危害。培育抗病特別是抗DON積累品種是減輕赤霉病危害的有效途徑。 目前，在赤霉病五種抗性類型中僅TypeⅠ(抗侵染)和TypeⅡ(抗擴(kuò)展)研究較為深入，而毒素積累抗性類型(TypeⅢ)由于近年來對(duì)食品安全的重視，許多研究陸續(xù)展開。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)細(xì)胞遺傳所開展了20多年赤霉病抗性遺傳研究，本研

2、究在此基礎(chǔ)上，利用單花滴注法對(duì)收集于我國(guó)南方麥區(qū)的39個(gè)小麥抗赤霉病地方品種、利用8個(gè)DON含量差別明顯的小麥品種組配的28個(gè)半雙列雜交組合后代和以抗赤霉病小麥地方品種望水白與感病品種Alondra’s構(gòu)建的DH群體(120個(gè)家系)接種高產(chǎn)DON的赤霉菌菌株B4-1分生孢子液，然后測(cè)定其籽粒DON含量，以籽粒DON含量反映品種DON積累抗性，并進(jìn)行分子標(biāo)記分析和遺傳作圖，旨在：(1)篩選具有不同遺傳背景的抗DON積累小麥新種質(zhì)；(2)初

3、步闡明DON積累抗性遺傳特點(diǎn)；(3)初步定位DON積累抗性相關(guān)QTL，并分析與赤霉病抗性QTL的關(guān)系。結(jié)果表明： 免疫親和柱液相色譜(DON test-HPLC)和氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)兩種方法均可有效用于小麥籽粒DON含量的檢測(cè)，其中DON test-HPLC方法線性檢測(cè)下限為0.10ng·μL<'-1>，平均回收率85.80％；GC-MS線性檢測(cè)下限為0.025 ng·μL<'-1>，平均回收率94.68％，且能同時(shí)檢測(cè)多種

4、DON衍生物。兩種方法相關(guān)顯著(R<'2>=0.9928)。前者適宜于大樣品，而GC-MS更適宜小樣品及其DON衍生物檢測(cè)。 2005年對(duì)人工接種后42個(gè)小麥品種3個(gè)重復(fù)籽粒DON含量測(cè)定表明，不同品種間DON含量差異顯著，在環(huán)境因素一致的條件下，小麥DON含量主要受遺傳因素控制。42個(gè)品種DON含量變幅為0.44-9.25 mg·kg<'-1>，綜合2003、2004年DON含量與其他抗性指標(biāo)的鑒定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)翻山小麥、蘇麥3號(hào)

5、、洋麥和望水白等4個(gè)品種DON積累抗性較穩(wěn)定。選用位于2D、3B、5A和5B染色體上9個(gè)與赤霉病抗性QTL連鎖的分子標(biāo)記分析發(fā)現(xiàn)洋麥等18個(gè)品種具有與蘇麥3號(hào)不同的擴(kuò)增位點(diǎn)。這些材料是小麥DON積累抗性育種的重要資源。半雙列雜交分析表明，普通小麥DON積累抗性以加性效應(yīng)為主，存在部分顯性效應(yīng)。蘇麥3號(hào)(-1.26)、望水白(-1.16)和翻山小麥(-1.13)的一般配合力表現(xiàn)出顯著的負(fù)向效應(yīng)，感病品種Alondra’s表現(xiàn)較高的正向配合

6、力效應(yīng)。以蘇麥3號(hào)為親本的5個(gè)組合、望水白為親本的4個(gè)組合特殊配合力效應(yīng)較大。DON含量和病小穗數(shù)、病小穗率、病粒率顯著正相關(guān)(r=0.5980～0.9889)。DON積累抗性狹義遺傳力74.54％，可以在早期世代進(jìn)行選擇。 利用望水白和Alondra’s構(gòu)建的DH群體，通過復(fù)合區(qū)間作圖共檢測(cè)到8個(gè)DON積累抗性QTLs(自然發(fā)病和人工接種)，涉及染色體2D，3B，3D，413，5A，5B，7A，7B等，其中效應(yīng)最大的兩個(gè)QTL