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56份人工合成六倍体小麦的遗传多样性分析

2021-10-23王秋云冯雯杰张巧玲张宪军刘淑珍鲍印广

麦类作物学报 2021年8期

王秋云,冯雯杰,张巧玲,赵 凯,张宪军,刘淑珍,鲍印广

(1.济宁市农业科学研究院,山东济宁 272000; 2.济宁市任城区农业农村局,山东济宁 272113; 3.山东农业大学农学院作物生物学国家重点实验室,山东泰安 271008)

小麦(TriticumaestivumL.)是地球上种植最广泛的粮食作物,占人类消耗总能量的五分之一[1]。随着人口数量不断增加,全球气候变暖,耕地面积和水资源逐渐减少,选育高产、优质、抗病虫小麦品种的需求更加迫切[2-3]。由于长期集中利用少数优质育种亲本,导致现有育成小麦品种的遗传基础日趋狭窄,遗传多样性逐渐缩小[4]。因此,引进、鉴定、评价、利用国内外优异种质资源,对于丰富小麦种质资源的多样性、拓宽小麦品种的遗传基础具有重要意义。

目前,生产中种植的普通小麦(TriticumaestivumL,AABBDD)是由四倍体二粒小麦(Triticumdicoccoides,AABB)与二倍体粗山羊草(Aegilopstauschii,DD)天然杂交而成[5]。由于长期的自然或人工选择作用,其遗传多样性逐渐降低[6-7]。通过人工杂交和染色体加倍重现二粒小麦与粗山羊草之间的杂交,可以引入新的基因资源,重获小麦起源和驯化过程中失去的许多有价值的遗传变异。

四倍体小麦和粗山羊草的遗传多样性丰富,含有抗病、高产、优质等许多优良基因,例如在粗山羊草中鉴定出抗秆锈病基因Sr33和Sr41、抗叶锈病基Lr21、Lr22a、Lr32、Lr39、Lr42和Lr43、抗条锈病基因Yr24和Yr28以及抗白粉病基因Pm2、Pm19、Pm34和Pm35等[8-10]。它们含有与普通小麦相同的染色体基组,是普通小麦的二级基因源[11]。利用四倍体小麦与粗山羊草杂交并经染色体加倍产生的合成六倍体小麦,含有双亲全部原始的遗传变异,对小麦遗传改良具有重要利用价值。……

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