扬麦5号(Yangmai 5)是程顺和院士育成的小麦品种,自审定以来,由于赤霉病抗性好且农艺性状优良,先后被用作亲本育成扬麦9号、10号、11号、12号和19号等一系列优异品种,1991年获得国家科技进步一等奖。
近日,江苏里下河地区农业科学研究所小麦遗传育种团队在Theoretical and Applied Genetics发表了题为“ Identification and validation of two quantitative trait loci showing pleiotropic effect on multiple grain-related traits in bread wheat (Triticum aestivum L.) ”的研究论文,即在挖掘了扬麦5号的抗赤霉病位点之后,进一步解析了扬麦5号的籽粒产量相关因素的遗传基础,并且利用多组学方法开发出位点内有效的分子标记,在多个群体中验证发现籽粒产量相关因素的位点QKl/Tgw/Gns.yaas-2D和QKl/Tgw.yaas-5A的扬麦5号等位变异组合可以显著提高小麦产量,并且这两个等位变异在扬麦系列品种及衍生品种(系)中得到了稳定遗传。进一步利用RNA-seq筛选籽粒形成过程中亲本间差异表达的基因,结合目标区间多态性分析,挖掘出两个位点的候选基因,分别开发出基因的诊断性标记,在自然群体中验证效应。通过自然群体的基因扫描,笔者还发现,两个位点的扬麦5号等位变异组合在长江中下游麦区利用频率显著高于黄淮麦区,这与两个位点分别对籽粒产量因素的不同效应和两个麦区的育种目标不同有关。
作者及支撑项目介绍
江苏里下河地区农业科学研究所胡文静副研究员为该文第一作者,贾继增研究员为该研究提供材料基础,该研究得到国家自然科学基金生物育种研究青年专项项目(32341037),国家生物育种重大专项(2023ZD04025)和生物育种钟山实验室(ZSBBL-KY2023-02-2)资助。
doi: 10.1007/s00122-024-04778-8