2个小麦种质材料育种相关性状的初步分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0158

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (35): 1-8.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0158

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2个小麦种质材料育种相关性状的初步分析

张婧¹^,²(), 曲继鹏³, 万洪深¹^,⁴()

¹ 农业农村部西南地区小麦生物学与遗传育种重点实验室，成都 610066
² 成都海关技术中心/食品安全检测四川省重点实验室，成都 610041
³ 西昌学院，四川西昌 615013
⁴ 四川省农业科学院作物研究所/粮油作物绿色种质创新与遗传改良四川省重点实验室，成都 610066

收稿日期:2023-02-28 修回日期:2023-09-10 出版日期:2023-12-11 发布日期:2023-12-11
通讯作者:
万洪深，男，1982年出生，江苏东台人，研究员，博士，研究方向：小麦遗传育种。通信地址：610066 四川省成都市锦江区狮子山路4号省农科院作物所，Tel：028-84504259，E-mail：wanhongshen@126.com。
作者简介:
张婧，女，1984年出生，四川安岳人，高级农艺师，博士，研究方向：作物遗传育种及物种鉴定。通信地址：610041 四川省成都市武侯区一环路南四段28号成都海关技术中心，Tel：028-62998778，E-mail：zjeane@163.com。
基金资助:
四川省财政专项“主要农作物种质资源挖掘及其精准鉴定利用前沿技术”(1+9KJGG0001); 四川省财政专项“主要农作物核心种质资源测序及精准鉴定评价”(1+3 ZYGG0001); 四川省十四五麦类育种攻关项目“突破性麦类育种材料和方法创新及新品种选育”(2021YFYZ0002)

Breeding-related Traits of Two Wheat Germplasms: Preliminary Analysis

ZHANG Jing¹^,²(), QU Jipeng³, WAN Hongshen¹^,⁴()

¹ Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Improvement in Southwestern China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Chengdu 610066
² Technical Center of Chengdu Customs/Food Safety Detection Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610041
³ Xichang University, Xichang, Sichuan 615013
⁴ Crop Research Institute of Sichuan Academy of Agricultural Sciences/ Environment-friendly Crop Germplasm Innovation and Genetic Improvement Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610066

Received:2023-02-28 Revised:2023-09-10 Published-:2023-12-11 Online:2023-12-11

摘要/Abstract

摘要：

对引自德国的品种‘16亲10188’、大穗抗病种质‘YB’等2个小麦种质的育种特性进行初步鉴定。利用西南麦区主栽品种和地方品种分别与其杂交组配，并对其F₁代及其亲本进行产量、抗病相关性状的调查。‘16亲10188’具有矮秆、多粒、抗条锈病、抗白粉病的特性，在F₁组合中，其矮秆表现为部分显性，高穗粒数表现为隐形或部分显性，条锈病抗性表现为显性，白粉病抗性表现为隐性；‘YB’为大穗、寡分蘖、抗条锈病、抗白粉病材料，其长穗表现为部分显性，寡分蘖表现为隐性，穗粒数、粒重性状在F₁中表现为杂种优势，抗白粉病表现为隐性。‘16亲10188’的降秆、条锈病抗性在育种中可以进行早代选择，高穗粒数、抗白粉病性状可以在高代系群体中进行选择；‘YB’的F₁组合在产量上表现出显著的杂种优势，可作为杂交小麦育种的优良亲本。

关键词: 小麦, 种质资源, 产量相关性状, 育种利用, 杂种优势

Abstract:

The aim of this study was to preliminarily identify the breeding-application characteristics of two wheat germplasm resources materials, ‘16qin10188’ introduced from German and ‘YB’ with large spike and high disease resistance. In this study, the leading wheat cultivars and landraces from southwestern China were used to cross with the two germplasms to generate F₁, and the yield-related traits and disease resistance of F₁ generations and their parents were investigated. ‘16qin10188’ had the characteristics of dwarf, multi-grain and resistance to both stripe rust and powdery mildew. And in F₁ generations, its dwarf trait showed partially dominance, and its high spike grain number trait showed recessiveness or partially dominance. The stripe rust resistance of ‘16qin10188’ was dominance while its powdery mildew resistance was recessive. ‘YB’ had oligo culm with long spike and resistance to stripe rust and powdery mildew. In the F₁ generations, the long spike of ‘YB’ showed partially dominance, and the oligo-culm trait was recessive. Grains per spike and grain weight showed significant heterosis, and its powdery mildew resistance was recessive. The dwarf trait and stripe rust resistance of ‘16qin10188’ can be selected in the early generation in breeding, while its high spike grain number and powdery mildew resistance can be selected in the higher generation population; ‘YB’-derived F₁ showed the significant heterosis in grain yield, and ‘YB’ could be considered as a potential elite parent for hybrid wheat breeding.

Key words: common wheat, germplasms, yield-related trait, breeding application, heterosis

张婧, 曲继鹏, 万洪深. 2个小麦种质材料育种相关性状的初步分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(35): 1-8.

ZHANG Jing, QU Jipeng, WAN Hongshen. Breeding-related Traits of Two Wheat Germplasms: Preliminary Analysis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(35): 1-8.

图/表 4

图1. ‘16亲10188/川麦42’(a)、‘16亲10188/中国春’(b)和‘YB/川麦62’(c)F1及其亲本SSR标记Xgwm547的分子鉴定 M为DL1000 Marker，泳道的数字编号为F1单株编号，P1为川麦42（父本），P2为16亲10188（母本），P3为中国春（父本），P4为16亲10188（母本），P5为川麦62（父本），P6为YB（母本）

图2. ‘16亲10188’、‘YB’及其F1组合产量及其相关农艺性状的比较

图3. ‘YB/川麦42’、‘16亲10188/中国春’F1组合及其亲本的白粉病、条锈病发病情况白色箭头显示成株期白粉病孢子堆、黑色箭头显示条锈病病斑

图4. ‘16亲10188/川麦42’F1组合及其亲本的条锈病抗性遗传分析黑色箭头显示条锈病病斑

参考文献 29

[1]	庄巧生主编. 中国小麦品种改良及系谱分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2003.
[2]	REYNOLDS M P, FOULKES M J, SLAFER G A, et al. Raising yield potential in wheat[J]. Journal of experimental botany, 2009, 60:1899-1918. doi: 10.1093/jxb/erp016 pmid: 19363203
[3]	万洪深. 小麦骨干亲本南大2419产量相关基因组区段的定位及其等位变异的效应[D]. 南京: 南京农业大学, 2013.
[4]	WANG Y H, LI J Y. Molecular basis of plant architecture[J]. Annual review of plant biology, 2008, 59:253-279. doi: 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092902 pmid: 18444901
[5]	李杏普, 蒋春志, 刘洪岭. 不同矮秆基因对冬小麦农艺性状的影响[J]. 作物学报, 1998, 24(4):475-479.
[6]	LONG S P, ZHU X G, NAIDU S L, et al. Can improvement in photosynthesis increase crop yields?[J]. Plant cell and environment, 2006, 29:315-330. doi: 10.1111/pce.2006.29.issue-3 URL
[7]	刘永康, 李明军, 李景原, 等. 小麦旗叶直立转披动态过程对其高光效的影响[J]. 科学通报, 2009, 54(15):2205-2211.
[8]	王正航, 武仙山, 昌小平, 等. 小麦旗叶叶绿素含量及荧光动力学参数与产量的灰色关联度分析[J]. 作物学报, 2010, 36(2):217-227. doi: 10.3724/SP.J.1006.2010.00217
[9]	TURNER A, BEALES J, FAURE S, et al. The pseudo-response regulator Ppd-H1 provides adaptation to photoperiod in barley[J]. Science, 2005, 310:1031-1034. doi: 10.1126/science.1117619 URL
[10]	吴新义. 小麦产量相关性状QTL近等基因系的选育及一个穗长QTL的精确定位[D]. 南京: 南京农业大学, 2013.
[11]	WU X Y, CHENG R R, XUE S L, et al. Precise mapping of a QTL interval for spike length and grain weight in bread wheat (Triticum aestivum L.)[J]. Molecular breeding, 2014, 33:129-138. doi: 10.1007/s11032-013-9939-4 URL
[12]	马宏棋. 普通小麦抗白粉病新基因的发掘和分子标记定位[D]. 南京: 南京农业大学, 2010:15-25.
[13]	任妍. 普通小麦抗条锈病基因分子定位[D]. 北京: 中国农业科学院, 2012:10-20.
[14]	李斯深, 李安飞, 王勇, 等. 小麦杂交育种F₁组合的量化选择方法[J]. 华北农学报, 1998(13):6-12.
[15]	庄巧生, 王恒立, 曾启明, 等. 冬小麦亲本选配的研究——Ⅰ杂种第一代优势和配合力的分析[J]. 作物学报, 1963(2):117-130.
[16]	庄巧生, 王恒立, 曾啓明, 等. 冬小麦亲本选配的研究Ⅰ杂种第一代优势和配合力的分析[J]. 作物学报, 1963(2):117-130.
[17]	陈军营, 张艳敏, 李香妞, 等. 小麦不同杂交组合F₁主要农艺性状研究[J]. 河南农业科学, 2009(11):12.
[18]	陈素生, 宋晓华, 刘生祥, 等. 冬、春小麦杂种F₁及春小麦品系间杂种F₁代主要农艺性状的研究[J]. 种子, 2003(6):32-33.
[19]	农学系小麦杂优课题组. 杂交小麦和人工去雄杂种F₁主要性状杂种优势的比较分析[J]. 许昌农学院科技通讯, 1976(1):3.
[20]	蒲宗君, 饶世达, 杨武云, 等. 蓝标型显性核不育小麦的特性及其F₁杂种优势分析[J]. 麦类作物学报, 2007(6):961-964.
[21]	WANG B, HOU M, SHI J, et al. De novo genome assembly and analyses of 12 founder inbred lines provide insights into maize heterosis[J]. Nature genetics, 2023, 55:312-323. doi: 10.1038/s41588-022-01283-w pmid: 36646891
[22]	XIE J, WANG W, YANG T, et al. Large-scale genomic and transcriptomic profiles of rice hybrids reveal a core mechanism underlying heterosis[J]. Genome biology, 2022, 23:264. doi: 10.1186/s13059-022-02822-8 pmid: 36550554
[23]	GUPTA P K, BALYAN H S, GAHLAUT V, et al. Hybrid wheat: past, present and future[J]. Theoretical and applied genetics, 2019, 132:2463-2483. doi: 10.1007/s00122-019-03397-y pmid: 31321476
[24]	HUANG X, YANG S, GONG J, et al. Genomic architecture of heterosis for yield traits in rice[J]. Nature, 2016, 537:629-633. doi: 10.1038/nature19760
[25]	李俊. 川麦42产量性状QTL定位及其等位变异对衍生后代的遗传贡献[D]. 成都: 四川农业大学, 2014:20-35.
[26]	万洪深, 温雯, 李俊, 等. 人工合成小麦 HMW-GS D_tx1.5 亚基的 AS-PCR 鉴定程序优化及遗传分析[J]. 分子植物育种, 2014, 12(4):629-637.
[27]	吕德彬. 杂交小麦主要性状杂种优势和配合力的研究[J]. 河南农学院学报, 1982(2):76-101.
[28]	赵献林, 康明辉, 任明全, 等. 几个小麦品种(系)产量性状的配合力分析[J]. 华北农学报, 1995(10):38-41.
[29]	QU Z, LI L, LUO J, et al. QTL mapping of combining ability and heterosis of agronomic traits in rice backcross recombinant inbred lines and hybrid crosses[J]. Plos one, 2012, 7: e28463. doi: 10.1371/journal.pone.0028463 URL

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[1]	郑童童, 王宁, 李进, 荣华, 雷斌, 郭庆元. 小麦镰刀菌叶枯病病原鉴定及生物学特性研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(8): 90-98.
[2]	张子豪, 李想成, 吴昊天, 付鹏浩, 高春保, 张运波, 邹娟. 江汉平原气候条件下小麦适宜播量研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(7): 1-9.
[3]	贾晓昀, 赵红霞, 朱继杰, 王国印, 李妙, 王士杰. 陆地棉资源主要产量和纤维品质性状的遗传多样性分析研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(6): 35-40.
[4]	张木清, 杨本鹏. 关于加快甘蔗源头创新、保障国家食糖安全的建议[J]. 中国农学通报, 2023, 39(5): 6-8.
[5]	阚建鸾, 王晓云, 苏建平, 张永春, 汪吉东, 马洪波, 蔡云彤. 不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(5): 69-74.
[6]	赵凯, 黄玲, 冯维营, 邵敏敏, 王福玉, 陈贵菊, 张玉丹, 杨本洲, 孙雷明, 闫璐, 王霖. 播期和播量对冬小麦生长发育和产量的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(32): 1-7.
[7]	刘杨洋, 王明田. 主要粮食作物精细化农业气候区划——以四川省中江县为例[J]. 中国农学通报, 2023, 39(31): 129-138.
[8]	陈宏州, 王兵兵, 张新建, 杨红福, 徐超, 缪康, 张建华, 朱凤. 苯醚菌酯与戊唑醇混剂对小麦赤霉病菌的联合毒力及田间防效[J]. 中国农学通报, 2023, 39(30): 132-137.
[9]	蔡一鸣, 蒋双丰, 毛光志, 李梦笛, 刁海龙, 吴鹏飞, 李俊玲. 基于SSR分子标记的41份茶树种质资源遗传多样性及亲缘关系分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(30): 54-60.
[10]	庄东英, 殷敏, 耿安红, 李卫国, 崔必波. 基于HJ卫星的冬小麦白粉病监测研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(28): 137-141.
[11]	王萌, 刘文君, 鲁雪莉, 陈庆山, 杨明亮, 吕波, 徐宗昌. 大豆种质资源萌发期耐盐性评价和耐盐机理解析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(26): 8-16.
[12]	郭立, 赵艳丽, 王祥会, 惠祥海, 许玲, 李建达. 2010—2020年鲁西南小麦主要病虫害发生演变及防控情况分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(21): 118-125.
[13]	王延训, 田纪春, 杨明, 彭莉. 国审小麦新品种‘山农116'遗传背景及其高产优质稳定性分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(21): 7-11.
[14]	葛丽丽, 赵财, 程宝钰, 殷民兴. 不同轮作模式和施氮水平对春小麦产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(20): 6-13.
[15]	肖本泽, 王资霖. 转EPSPS基因抗除草剂水稻恢复系的培育及育种评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(2): 8-15.