《European Journal of Plant Pathology》：Effect of 2NS translocation on wheat head blast resistance and grain production
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由稻梨孢菌小麦型真菌引起的小麦穗瘟病是影响巴西稀树草原区域小麦的主要病害。由于热带稀树草原生物群落的环境条件有利于PoT感染麦穗，该病害可显著降低籽粒产量。本研究旨在评估2NS/AS易位对WHB抗性的影响及其对米纳斯吉拉斯州南部地区多个环境中关键产量构成因素的
由稻梨孢菌小麦型真菌引起的小麦穗瘟病是影响巴西稀树草原区域小麦的主要病害。由于热带稀树草原生物群落的环境条件有利于PoT感染麦穗，该病害可显著降低籽粒产量。本研究旨在评估2NS/AS易位对WHB抗性的影响及其对米纳斯吉拉斯州南部地区多个环境中关键产量构成因素的影响。因此，研究人员在田间条件下连续五个生长季（2021–2025年）对八个小麦品种进行了评估。评估了病害发生率、籽粒产量 (kg·ha?1) 和千粒重 (thousand-kernel weight, TKW; g)。在所有性状中均观察到显著差异 (p ≤ 0.05)，选择准确性范围为0.79至0.99。ORS1403和TBIODuque品种的发病率最低。TBIODuque与BRS404、ORSFeroz和TBIOAton是产量最高的基因型，而BRS404和ORSFeroz表现出最高的TKW。此外，GGE双标图分析证实了这些模式与平均趋势一致，其中TBIODuque品种以其更高的抗性和产量而脱颖而出。携带2NS/2AS易位的品种对WHB的平均发病率较低。然而，该易位与籽粒产量或TKW的增加无关。本研究提供了有价值的信息，以协助研究人员为巴西稀树草原生物群落的热带地区选择具有部分WHB抗性的小麦品种。
研究背景与意义：面包小麦由于遗传改良、气候适应和管理技术的进步，其种植已向南美洲和南亚的热带及亚热带地区扩张。在巴西，稀树草原生物群落是扩大小麦生产的关键农业前沿。然而，热带环境的高温、不规则降雨和强病虫害压力会降低生理效率并增加产量变异性。在热带小麦生产系统中，由稻梨孢菌小麦型引起的小麦穗瘟病已成为主要障碍。该病在开花和早期灌浆期感染穗轴，阻断养分运输，导致灌浆严重减少甚至绝收，同时降低千粒重 (thousand-kernel weight, TKW)，损害籽粒质量。由于病原体迅速传播且对主要杀菌剂敏感性降低，病害管理极具挑战。虽然农业实践能减轻病害压力，但寄主植物抗性仍是最有前景、持久且经济可行的策略。2NS片段是来自山羊草属的染色体易位，在育种中被广泛用于赋予对WHB的抗性。然而，仅靠2NS/2AS片段可能不足以实现持久抗性。因此，开展本研究以评估2NS易位对多个环境中WHB抗性及产量构成的影响，这对于指导热带稀树草原地区小麦生产具有现实意义，该论文发表在《European Journal of Plant Pathology》上。
主要关键技术方法：研究在巴西米纳斯吉拉斯州南部两个地点的六个田间实验中进行，连续五个生长季（2021-2025年）采用雨养条件和自然感染。实验采用随机完全区组设计，四次重复，选用代表该地区95%以上雨养小麦生产面积的八个商业小麦品种作为样本队列来源。在面团期阶段评估病害发生率；通过称量每个小区收获的籽粒并标准化至13%含水量来测定产量 (kg·ha
?1)；通过称量三份100粒样本测定千粒重 (TKW; g)。数据采用方差分析 (ANOVA)、Scott-Knott检验、GGE双标图分析和Pearson相关性分析进行统计评估。
研究结果：
气象条件与试验准确性：研究期间不同环境的累积降水和平均最低、最高温度存在差异。各性状均观察到显著差异 (p ≤ 0.05)，选择准确性范围为0.79至0.99，表明实验精度高。
小麦穗瘟病发病率：环境间发病率存在差异，均值从7.43%至42.57%不等。在所有环境中，品种BRS264发病率最高，而TBIODuque在所有环境中发病率最低，ORS1403也表现出较低的发病率。
籽粒产量：产量均值从386.39到1677.97 kg·ha
?1不等。BRS264在多数环境中产量最低，而TBIODuque在多个环境中产量最高，BRS404在部分环境中也表现为高产。
千粒重分析：TKW均值从26.85至30.97 g不等。TBIOSossego的TKW最低，而ORSFeroz和BRS404的TKW最高。
基因型与环境互作及GGE双标图：基因型与环境互作显著，表明品种响应存在差异。GGE双标图分析表明，TBIODuque在抗病和产量上表现优异且稳定，BRS404和ORSFeroz在TKW上表现出较高的均值和稳定性。
相关性分析：发病率与产量呈显著负相关 (r = ?0.259, p ≤ 0.001)，与2NS/2AS易位也呈显著负相关 (r = ?0.493, p ≤ 0.001)。携带易位的品种发病率较低，但该易位与TKW呈显著负相关 (r = ?0.206, p ≤ 0.01)，且与产量增加无直接关联。
讨论与结论：研究人员指出，早播策略旨在利用降雨但同时暴露了次优环境，导致整体产量偏低。强烈的基因型与环境互作影响病害发生和产量。TBIODuque表现出优异的抗性和产量组合，而缺乏易位的BRS404也表现出良好的耐受性和适应性，说明2NS/2AS易位提供的是部分抗性，其效果受遗传背景影响，不能直接弥补农艺性状差异。因此，仅将2NS/2AS易位作为抗病育种的唯一标准可能不是最有效的策略。研究结论表明，在稀树草原环境下，评估的品种在WHB抗性上存在显著遗传变异。TBIODuque在多环境中表现出高且稳定的抗性及优越的产量，是高风险区的理想商业栽培品种。此外，缺乏易位的品种如BRS404也能表现良好，这表明抗病性和产量是相关但独立的性状，在针对热带环境的小麦育种计划中应联合考虑。然而，由于评估的品种数量较少且不平衡，2NS/2AS易位对WHB抗性和产量的独立贡献仍需更多基因型研究来进一步验证。
