普通小麥毒素（DON）積累抗性種質篩選、配合力分析和QTL定位.pdf

1、赤霉病是影響小麥生產的重要病害。赤霉菌侵染不僅影響小麥產量和品質，感病籽粒中的真菌毒素(在我國主要為脫氧雪腐鐮刀茵烯醇DON)還對人畜安全造成危害。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(抗擴展)研究較為深入，而毒素積累抗性類型(TypeⅢ)由于近年來對食品安全的重視，許多研究陸續(xù)展開。南京農業(yè)大學細胞遺傳所開展了20多年赤霉病抗性遺傳研究，本研

2、究在此基礎上，利用單花滴注法對收集于我國南方麥區(qū)的39個小麥抗赤霉病地方品種、利用8個DON含量差別明顯的小麥品種組配的28個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構建的DH群體(120個家系)接種高產DON的赤霉菌菌株B4-1分生孢子液，然后測定其籽粒DON含量，以籽粒DON含量反映品種DON積累抗性，并進行分子標記分析和遺傳作圖，旨在：(1)篩選具有不同遺傳背景的抗DON積累小麥新種質；(2)初

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

4、DON衍生物。兩種方法相關顯著(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。 2005年對人工接種后42個小麥品種3個重復籽粒DON含量測定表明，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的鑒定結果，發(fā)現(xiàn)翻山小麥、蘇麥3號

5、、洋麥和望水白等4個品種DON積累抗性較穩(wěn)定。選用位于2D、3B、5A和5B染色體上9個與赤霉病抗性QTL連鎖的分子標記分析發(fā)現(xiàn)洋麥等18個品種具有與蘇麥3號不同的擴增位點。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為主，存在部分顯性效應。蘇麥3號(-1.26)、望水白(-1.16)和翻山小麥(-1.13)的一般配合力表現(xiàn)出顯著的負向效應，感病品種Alondra’s表現(xiàn)較高的正向配合

6、力效應。以蘇麥3號為親本的5個組合、望水白為親本的4個組合特殊配合力效應較大。DON含量和病小穗數(shù)、病小穗率、病粒率顯著正相關(r=0.5980～0.9889)。DON積累抗性狹義遺傳力74.54％，可以在早期世代進行選擇。 利用望水白和Alondra’s構建的DH群體，通過復合區(qū)間作圖共檢測到8個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，其中效應最大的兩個QTL