乌拉圭小麦黄锈病抗性遗传解析:育种与商业种质资源中APR-QTL的发掘与应用

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Theoretical and Applied Genetics 4.4

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  为解决小麦黄锈病(YR)抗性育种难题,来自INIA-乌拉圭等机构的研究人员通过GWAS和GP模型,在366份小麦种质中鉴定出8个与成人期抗性(APR)相关的QTL(贡献率4.9-21.2%),并验证GP模型预测精度达0.64,为加速抗病育种提供新工具。

  

小麦黄锈病(Yellow Rust, YR)由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis
f. sp. tritici
, Pst
)引发,是威胁全球小麦生产的毁灭性病害。自2000年以来,YR疫情版图持续扩张,而培育抗病品种始终是最经济有效的防控策略。

研究团队构建了包含366份小麦材料的多样性群体,涵盖乌拉圭国家农业研究院(INIA)及其他育种项目资源。通过田间人工接种试验(2021-2022年)和苗期接种(使用相同两株Pst
生理小种)双重验证,全基因组关联分析(GWAS)在1B、2B(3个位点)、5B(2个位点)、5D和7B染色体上揪出8个与田间抗性相关的基因组热点,这些位点可解释4.9%-21.2%的表型变异。有趣的是,这些位点对强毒小种Triticale2015b
的苗期抗性无贡献,证实其属于成人期抗性(APR)机制,且不同于已知的Yr
抗病基因。

虽然苗期试验中2D和3A染色体检测到针对小种Triticale2015a
的QTL,但这些位点并未参与田间抗性。基因组预测(GP)模型表现亮眼,平均预测能力达0.64,相当于为抗病育种装上了"分子导航仪"。这项研究不仅揭示了YR抗性的新遗传靶点,更搭建起从基因挖掘到育种应用的快速通道。

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