二倍体簇毛麦产量性状相关基因向小麦转移

【作者】 张瑞奇； 冯祎高； 侯富； 陈佩度；

【机构】 南京农业大学农学院细胞遗传所作物遗传与种质创新国家重点实验室；

【摘要】 我国人口继续增长及耕地面积不断下降,对主粮单产提出了更高要求。根据小麦产量性状遗传改良的实践,实现产量潜力的突破必须在保证群体数量的同时,在每穗粒数和籽粒重中有新的突破,即通过改良穗部型态和粒长、粒宽,在不降低田间种植密度的前提下,提高品种的每穗粒数和千粒重。因此,穗型发育和籽粒形成是当前及未来小麦高产育种的关键性状,而优异新种质的创制是改良这些性状的重要基础。二倍体簇毛麦(Dasypyrum villosum,2n=14,VV)是普通小麦重要的三级基因资源库。通过分子细胞遗传学方法,南京农业大学细胞遗传所已将簇毛麦的抗病基因包括抗白粉病基因、抗黄花叶病基因及抗孢囊线虫病基因以及簇毛麦品质性状基因包括贮藏蛋白基因和籽粒硬度基因转入普通小麦。对于簇毛麦的产量性状基因国内外研究关注较少。本研究利用来源不同的簇毛麦为供体,以硬粒小麦为桥梁亲本,在创制硬粒小麦-簇毛麦双二倍体的基础上,通过电离辐射等手段,创制小麦-簇毛麦染色体结构变异体,经过系统分析易位系的产量相关性状,选育出一个普通小麦-簇毛麦T2VS.2DL易位系NAU422。该易位系与其背景亲本相比,显著增加穗长和穗粒数,同时株高、生育期及单株穗数与背景亲本相比差异不显著,表明该易位系对于产量改良有一定的潜力。通过同源克隆,发现簇毛麦一个特异光周期基因Ppd-V1位于2VS F10.33-0.53区段,该基因在小麦背景中可能加快幼穗分化,利于产量形成。同时一个形态标记(颖脊毛)基因Bgr-V1定位于2VS F1 0.00-0.33区段,该基因在小麦背景中正常表达,为显性基因,可以作为形态标记对T2VS.2DL易位系进行辅助选择。更多还原