中国农业科学｜鲁东大学农学院崔法课题组探析1BL·1RS染色体对小麦产量和品质相关性状的遗传效应
小麦（Triticum aestivum L.）是一种广泛种植的作物，是三大谷物之一，几乎全部作为主食，仅有少部分作为饲料。随着我国人口的不断增长，耕地面积仍处于供不应求的局面；因此，不断提高小麦产量，改善小麦品质，成为小麦研究的重要科学命题。研究表明，将小麦近缘物种中优异基因转移到小麦基因组中，可达到增产和改善品质的目的，进而实现小麦的遗传改良。20世纪70年代初引进中国的1BL·1RS易位系是世界小麦育种中广泛应用的外源基因导入系，在小麦的抗病性、丰产性和稳产性方面发挥了重要作用；近年来新产生的致病生理小种克服了1RS上的Yr9、Pm8等抗性，进而导致1BL·1RS易位系在小麦生产中的使用频率下降。然而，由于1BL·1RS易位系的高产性，其在今后的小麦育种中仍然是值得重视的育种资源。
近期，鲁东大学农学院/烟台市作物高产抗逆分子育种及高效栽培重点实验室崔法课题组完成的题为“1BL·1RS染色体对小麦产量和品质相关性状的遗传效应分析”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷16期正式发表。
244份自然群体和科农9204、京411为亲本构建的188个重组自交系（KJ-RIL-F8）为试验材料，利用1RS特异性分子标记对其进行基因型鉴定，结合表型数据分析，明确1BL·1RS易位系对产量和品质遗传效应。通过分析1BL·1RS易位系在不同年代审定品种中的占比，明确其在生产中的选择利用情况。
188份KJ-RILs试验材料中有74份为1BL·1RS易位系，其产量相关性状分析表明，1BL·1RS易位系在高低氮条件下均显著延长小麦抽穗期，增加籽粒含氮比、旗叶长和旗叶面积，显著降低穗粒数，而对单株穗数、千粒重和旗叶宽3个性状的影响均不显著；其品质相关性状分析表明，1BL·1RS易位系在高低氮条件下均显著提高小麦的吸水率、湿面筋含量、蛋白质含量和籽粒硬度，而对容重、延展性和沉降值3个性状的影响均不显著。
244份自然群体试验材料中，有76份为1BL·1RS易位系，其产量性状效应分析表明，1BL·1RS易位系可以显著增加穗粒数、穗长和小穗数，显著降低株高，而对单株穗数、千粒重、旗叶长、旗叶宽、旗叶面积5个性状的影响均不显著。
将244份自然群体试验材料按照不同麦区和品种审定时间进行分类，对1BL·1RS易位系在生产中的应用情况进行分析，结果表明，不同麦区1BL·1RS易位系的占比差异较大，从20世纪90年代开始，1BL·1RS易位系在生产中的选择利用比例开始增加。
1BL·1RS在育种中的利用情况
高低氮对1BL·1RS易位系的效应影响不明显。1BL·1RS易位系在KJ-RIL群体和自然群体中对产量性状的效应不一致，这可能由于两者遗传背景不同所致。
该研究获得山东省自然科学基金面上项目（ZR2022MC119）、泰山学者青年专家（20230119）、山东省重点研发计划（2022LZG002-2）、国家自然科学基金（32072051，32101726，32272119）的资助。
论文链接：
《BL·1RS染色体对小麦产量和品质相关性状的遗传效应分析》
引用本文：
赵卓超, 曹昊天, 周子昕, 曲佳乐, 李泽, 许明杨, 杨琪薇, 张斌, 王宁泽, 吴永振, 孙晗, 秦冉, 赵春华, 崔法. 1BL·1RS染色体对小麦产量和品质相关性状的遗传效应分析[J]. 中国农业科学, 2024, 57(16): 3116-3126.
ZHAO ZhuoChao, CAO HaoTian, ZHOU ZiXin, QU JiaLe, LI Ze, XU MingYang, YANG QiWei, ZHANG Bin, WANG NingZe, WU YongZhen, SUN Han, QIN Ran, ZHAO ChunHua, CUI Fa. Genetic Effects of the 1BL·1RS Chromosome on Wheat Yield and Quality-Related Traits[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(16): 3116-3126.
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