小麦转化性状与赤霉病抗性QTL定位研究揭示Bobwhite高转化率遗传基础及PI 277012稳定抗病位点

本研究针对小麦品种Bobwhite高转化率遗传机制不明的问题，通过构建重组自交系群体，结合基因分型测序技术，定位到控制植物再生能力(PRC)的两个QTL（Qprc.ndwp-1A和Qprc.ndwp-6D），并验证了PI 277012中赤霉病抗性主效QTL Qfhb.rwg-5A.2的稳定性，为小麦遗传改良提供重要靶点。

　　

为解析小麦品种Bobwhite的高转化率遗传机制，研究人员利用其与赤霉病(Fusarium head blight, FHB)抗性种质PI 277012杂交构建的186个重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体，以未成熟胚为外植体进行组织培养，统计愈伤组织植物再生率(plant regeneration capability, PRC)。结果表明，PI 277012和Bobwhite的平均再生率分别为0%和42.5%，RILs群体再生率变幅为0%-33%。通过测序基因分型(genotyping-by-sequencing)技术构建包含3779个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)标记的遗传图谱，覆盖21条染色体总长2291?cM。QTL分析鉴定出2个控制PRC的位点：位于1A染色体的Qprc.ndwp-1A（贡献率10.5%）和6D染色体的Qprc.ndwp-6D（贡献率9.8%）。为验证PI 277012中已知FHB抗性QTL（Qfhb.rwg-5A.1和Qfhb.rwg-5A.2），对RILs群体进行温室(greenhouse, GH)和田间FHB抗性表型鉴定，仅发现与5AL染色体上Qfhb.rwg-5A.2重叠的QTL，其在GH和田间环境下分别解释36.2%和33.0%的表型变异。该研究为小麦转化性状遗传改良提供分子靶点，并证实Qfhb.rwg-5A.2在不同遗传背景中具有稳定抗病效应。