任天恒，李 治，晏本菊，楊漫宇，譚飛泉，任正隆

(1.四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，四川成都 611130； 2.四川農(nóng)業(yè)大學生命科學院，四川雅安 625014)

新育成的1RS·1BL初級易位系T956-13的育種價值

任天恒1，李 治2，晏本菊2，楊漫宇1，譚飛泉1，任正隆1

(1.四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，四川成都 611130； 2.四川農(nóng)業(yè)大學生命科學院，四川雅安 625014)

近年來，條銹病和白粉病生理小種的變異和新小種流行致使大范圍利用的條銹病和白粉病抗源抗性屢屢喪失。為了尋找和培育新的抗源，以小麥高產(chǎn)育種品系A42912為受體，以我國西南地區(qū)白粒黑麥為供體，通過雜交、回交和細胞學選育，成功培育了一個新的小麥-黑麥易位系T956-13。多重FISH+GISH技術(shù)證明，T956-13含有一對來自白粒黑麥的完整1RS染色體臂，是一個新的1RS·1BL初級易位系。用條中29、條中31、條中32、條中33、條中34以及水源系(SY)等10個流行的條銹病生理小種或菌系進行的接種試驗證明，T956-13高抗所有接種的生理小種和菌系。田間育種圃內(nèi)混合菌種接種鑒定表明，T956-13對條銹病和白粉病均表現(xiàn)出高度抗性。用T956-13和川農(nóng)11(含 Yr9和 Pm8基因)以及川農(nóng)17(含 YrCN17和 PmCn17基因)雜交，T956-13的抗病性表現(xiàn)為顯性。在F2群體中條銹病和白粉病的抗感植株分離比均符合一對基因控制的遺傳模式，即卡方測驗符合3∶1分離；感病品種回交的BC1F1群體中，抗感植株分離比均為1∶1。由此表明，T956-13含有不同于 Yr9和 Pm8的抗條銹病和白粉病等位基因或者與其緊密連鎖的新抗病基因座，是當前小麥育種的優(yōu)秀抗源之一。此外，由于易位系T956-13繼承了親本A42912的優(yōu)異表型性狀，即具有稈矮、分蘗力強、生長繁茂、穗大、早熟等農(nóng)藝性狀，所以是優(yōu)異的高產(chǎn)抗病育種資源。

小麥育種；1RS·1BL易位系；條銹病；白粉病

起源于德國黑麥Petkus的小麥-黑麥1RS·1BL易位染色體，由于其黑麥染色體臂1RS攜帶有抗條銹病基因( Yr9)、抗白粉病基因( Pm8)、抗葉銹病基因( Lr26)、抗稈銹病基因( Sr31)[1-4]、葉片延綠基因[5]和籽粒增產(chǎn)基因[6]等優(yōu)良基因，在世界范圍內(nèi)被廣泛地用于小麥新品種的選育[7-8]。但是，近年來由于致病菌新生理小種的出現(xiàn)和流行，導致這些抗病基因的抗性逐個喪失，特別是在我國西南麥區(qū)，由于“條中34”等幾個條銹病新毒性小種的流行，不僅使1RS·1BL易位染色體攜帶的抗條銹病基因完全失去抗性，同時使近年來小麥育種中普遍使用的 Yr17、 Yr26等抗性基因也失去了抗性[9-10]。這一結(jié)果導致近年來四川省審定的多數(shù)小麥新品種感病，甚至在區(qū)域試驗中也鮮見高抗的品系，對小麥生產(chǎn)造成了巨大的威脅。為了解決這個問題，一些研究者建議從不同的小麥近緣種引入抗病基因[11]。但是，當利用與小麥親緣關(guān)系較遠的近緣植物種培育小麥-異源易位系時，不僅遺傳操作費時費力、難度高，而且育成的抗病異源易位系往往有較差農(nóng)藝性狀[12]。鑒于源自德國黑麥Petkus的1RS·1BL易位系在近幾十年的小麥育種中行之有效，Ren等[13]提出充分利用黑麥種內(nèi)的遺傳多樣性，即利用不同來源的黑麥品種培育新的具有更高利用價值的1RS·1BL初級易位系。為此，本研究以高產(chǎn)小麥品系A42912為受體，以我國西南地區(qū)白粒黑麥品種為供體，選育新的1RS·1BL初級易位系，并通過抗病性鑒定及田間種植并調(diào)查農(nóng)藝性狀等工作對其育種價值進行評價，以期為小麥-黑麥易位系在小麥育種中的進一步利用提供思路和研究材料。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料包括小麥高代品系A42912(受體親本)和白粒黑麥(供體親本)。A42912引自中國科學院成都生物所，具有遺傳學穩(wěn)定、稈矮、生長繁茂、穗大、產(chǎn)量較高等特點，但高感條銹病和白粉病。值得注意的是，A42912不含GISH和FISH技術(shù)可以檢測出的黑麥DNA成分[13]。白粒黑麥是產(chǎn)自我國西南地區(qū)的一個農(nóng)家品種，常年種植于我國西南地區(qū)田間，表現(xiàn)出豐富的種內(nèi)遺傳多樣性[14]，對條銹病和白粉病免疫。

1.2 方法

1.2.1 新1RS·1BL初級易位系的選育

小麥高代品系A42912和白粒黑麥雜交(結(jié)實率可達20%左右)后，將雜交F1的幼苗在分蘗初期用0.05%的秋水仙精和3%的二甲基亞楓混合液在常溫下浸泡8 h，流水沖洗過夜，再移栽于隔離的試驗苗圃。從處理的F1植株上收到的種子(繁殖為C1代,2n=56,AABBDDRR)，再與小麥親本A42912回交1～2次。在回交的BC1F2或者BC2F1群體中選育1R單體附加系(2n=43，AABBDD+1R′)。由于黑麥是異花授粉植物，黑麥的品種事實上是一個遺傳上混合的群體，因此從每一個C1/C2單株選育的不同單體附加植株都具有相同的來自小麥親本A42912的遺傳背景和可能遺傳性多樣化的1R染色體。這些單體附加系分別在隔離的田間條件下繁殖，從后代群體中選擇具有1R染色體的目標性狀(如形態(tài)變異、抗病等)的植株繼續(xù)在隔離條件下繁殖下一代。在多代繁殖后，選擇具有目標性狀的優(yōu)良單株進行細胞學鑒定，或者繁育成穩(wěn)定株系后進行細胞學鑒定。

1.2.2 易位系的細胞學鑒定

采用Ren等[15-17]略作細節(jié)改進的多重FISH和GISH進行易位系的染色體鑒定。即在同一張載玻片上，同時用重復序列pSc119.2、pAs1和黑麥全基因組DNA為探針進行原位雜交。該方法可以在同一個細胞中準確地鑒定小麥和黑麥的每一條染色體臂，并能準確地區(qū)分小麥和黑麥的染色體成分。此外，以小麥著絲粒特有序列克隆6c6和黑麥著絲粒特有序列pMD-CEN-3為探針，利用FISH技術(shù)進行染色體著絲粒的鑒定[18]，以確定引入小麥中的黑麥染色體臂的完整性。

1.2.3 抗病性鑒定

抗病性鑒定采用溫室隔離分菌系鑒定和田間育種圃內(nèi)混合菌種接種的開放性鑒定。條銹病生理小種(菌系)包括條中29、條中31、條中32、條中33、條中34、水源(S)2、水源(S)4、水源(S)5、水源(S)7和HY8，由甘肅農(nóng)科院植保所提供。白粉病菌系在四川雅安采集并在實驗室分離鑒定。于供試材料的3葉期進行接種，條銹病的發(fā)病情況于苗期和灌漿期進行調(diào)查，反應型記載采用Wan等[9]的0～9級分級法；白粉病的發(fā)病情況于抽穗至揚花期進行調(diào)查，反應型采用Wang等[10]的0～4級分級法。條銹病和白粉病的田間鑒定在邛崍試驗農(nóng)場 (北緯30°25，東經(jīng)103°28，海拔493.3 m)的隔離育種圃內(nèi)進行。條銹病菌種抗病性鑒定時，采用兩個含有來源于德國Petkus黑麥的1RS·1BL易位染色體的小麥品種川農(nóng)11和川農(nóng)17作對照。其中，川農(nóng)11的1RS·1BL易位染色體來源于前蘇聯(lián)品種Aurora(黑麥血源來源于Petkus)，含 Yr9和 Pm8基因；川農(nóng)17 的1RS·1BL易位染色體來源于歐洲小麥品種Jubilar和Petkus黑麥的一個初級1RS·1BL易位系R14，含有 YrCN17和 PmCn17基因[13]。

1.2.4 農(nóng)藝性狀調(diào)查

小麥高代品系A4Z912、對照品種川農(nóng)11和川農(nóng)17及新1RS·1BL易位系的田間栽培管理都按照小麥育種的要求進行，即田間具有良好的灌溉、保護、操作和隔離條件，土壤肥沃，耕作容易，管理精細，施肥水平為當?shù)剞r(nóng)業(yè)實踐的中等偏上。產(chǎn)量試驗為隨機區(qū)組設計，3次重復。每個小區(qū)長3 m，寬4 m，行距25 cm，播種密度160株·m-2。收獲前每個小區(qū)隨機選擇10株調(diào)查株高和每穗小穗數(shù)。每個小區(qū)中心1 m2的小麥植株收獲后用于調(diào)查穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重。每個小區(qū)全部收獲后(包括中心的1 m2)用于評估新1RS·1BL易位系的產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 新1RS·1BL易位系T956-13的細胞學鑒定結(jié)果

從一個A42912的1R單體附加系BC2F5自交后代群體中，鑒定出一個2n=42的植株。進而采用多重FISH和GISH雙色熒光分析表明，該材料含有一對典型的1RS·1BL染色體(圖1a)。此外，圖1b中可以觀察到該易位染色體含有黑麥著絲粒特有序列pMD-CEN-3的雜交信號，證明該易位染色體含有完整的1RS染色體臂。這一植株被隔離繁殖為株系，它的后代在田間表現(xiàn)一致，證明它已經(jīng)是遺傳純合的株系，故命名為T956-13。

a圖中紅色信號為黑麥的全基因組DNA和重復序列pAs1，綠色信號為重復序列pSc119.2；b圖中紅色信號為黑麥著絲粒的特有序列pMD-CEN-3。

2.2 新1RS·1BL易位系T956-13的抗病性

2.2.1 對白粉病的抗性

利用在雅安采集并分離的白粉病菌系對T956-13及其親本和對照進行了接種鑒定，結(jié)果見表1。由于苗期的抗病反應型和成株期一致，且成株期更容易區(qū)分抗病和感病等級，加之抽穗期和揚花期的小麥抗感表現(xiàn)更貼近育種目標和生產(chǎn)實際，所以表1只列出了成株期的抗病反應結(jié)果。鑒定結(jié)果表明，親本A42912對3個分離菌系均極易感染，在邛崍試驗農(nóng)場的田間感病更為嚴重，在3月底至4月初，白粉病孢子堆幾乎布滿了整個葉片。白粉病菌系No.3對含 Pm8的小麥品系表現(xiàn)為無毒性，但目前雅安和邛崍?zhí)镩g流行的主要菌系卻對 Pm8基因有高度的毒性。因此，含有 Pm8基因的川農(nóng)11在邛崍?zhí)镩g表現(xiàn)高度感病。而川農(nóng)17(含有 PmCn17)在邛崍?zhí)镩g成株期抗性尚能達到中抗水平。然而，T956-13高抗所有接種的菌系，在田間也保持了高度的抗性，表明其含有不同于 Pm8和 PmCn17的新抗白粉病基因，值得進一步研究。

表1 1RS·1BL初級易位系T956-13的白粉病抗性Table 1 Resistance of the new 1RS·1BL translocation lines T956-13 to powdery mildew

-表示不含抗病基因。下同。

- indicates there are no resistant genes.The same below.

2.2.2 對條銹病的抗性

利用四川省當前流行的條銹病生理小種和新分離的菌系對T956-13及其親本和對照進行了接種鑒定，結(jié)果見表2。同白粉病抗性鑒定相似，由于更關(guān)心新易位系的實際育種價值，故表2僅列出了成株期(灌漿期)的抗性鑒定結(jié)果。從表2可以看出，小麥A42912和川農(nóng)11(含 Yr9)高感條銹病，川農(nóng)17(含 YrCN17)中感條銹病，新易位系T956-13高抗條銹病。 這說明T956-13含有與 Yr9和 YrCN17不同的新抗條銹病基因。值得重視的是，T956-13高抗強毒性新小種條中34，是當前一個難得的寬譜抗病基因資源。

2.3 新1RS·1BL易位系T956-13抗病性的遺傳分析

將T956-13與小麥品種川農(nóng)11和川農(nóng)17雜交，在雜交F2和回交BC1F1的田間栽培群體中，分離出大量的抗條銹病和抗白粉病的單株(表3)，而且絕大部分抗條銹病的單株同時也抗白粉病，表明該易位系攜帶的抗白粉病基因和抗條銹病基因是緊密連鎖的。T956-13與川農(nóng)11和川農(nóng)17的雜交F1表現(xiàn)高抗，表明抗病性是顯性。在F2群體中，對條銹病和白粉病的抗感植株分離比均符合3∶1的比例。同時，用感病品種作回交親本的組合中，對條銹病和白粉病的抗感植株分離比均符合1∶1的比例(表3)。這一結(jié)果指出，T956-13可能含有一對 Yr9和 Pm8的等位抗性基因或者緊密靠近 Yr9等基因的基因座。

表2 1RS·1BL初級易位系T956-13的條銹病抗性Table 2 Resistance of the new 1RS·1BL translocation lines T956-13 to stripe rust

表3 1RS·1BL易位系T956-13與川農(nóng)11和川農(nóng)17雜交后代田間抗性的分離 Table 3 Resistant segregation of F2 and B1F1 populations to Pst and Bgt in the field in crosses between T956-13 and CN11 and CN17

2.4 新1RS·1BL易位系T956-13的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

新易位系T956-13與其小麥親本A42912在田間表型差異明顯。T956-13在田間表現(xiàn)生長較繁茂，長勢較強，分蘗較多，苗期葉片顏色較深，稈矮抗倒，劍葉較親本小，抽穗期較親本晚3～5 d，穗大穗多，在生長后期因為抗病表現(xiàn)為青枝綠葉。T956-13、A42912和對照的主要農(nóng)藝性狀比較分析結(jié)果見表4。千粒重和穗數(shù)是小麥產(chǎn)量形成的最重要的2個因素。由表4可知，T956-13相對于親本A42912，千粒重和穗數(shù)顯著增加，從而導致了最終的產(chǎn)量T956-13顯著高于A42912。除此之外，抗病性也是增產(chǎn)的主要原因，因為在田間產(chǎn)量試驗中，對照親本等品種(系)均重感白粉病和條銹病，雖然經(jīng)過噴施殺菌劑保護，但產(chǎn)量仍然有所損失。由于T956-13相對于A42912，僅僅是一條易位染色體代替了原來的1B染色體，遺傳背景并沒有改變。這說明引入的這一條新易位染色體不僅能夠提供極強的抗病性，同時還能夠有效地改良受體親本的其他農(nóng)藝性狀。

表4 新1RS·1BL易位系T956-13的農(nóng)藝性狀Table 4 The agronomic traits of translocation line T956-13

數(shù)據(jù)后不同字母表示各材料的農(nóng)藝性狀差異在0.05水平上顯著。

Values followed by different letters in the same column indicated the difference between the agronomic traits was significant at 0.05 level.

3 討 論

3.1 小麥育種新抗源的培育

由于小麥宿主和病原菌的基因?qū)虻南嗷プ饔?，在小麥實際育種和生產(chǎn)現(xiàn)實中經(jīng)常發(fā)生抗病品種失去抗性的現(xiàn)象。因此，尋找和培育新的抗源是小麥抗病育種的永遠主題。20世紀50年代，人們發(fā)現(xiàn)起源于德國黑麥Petkus的小麥-黑麥1RS·1BL易位系高產(chǎn)且兼抗非生物逆境及多種病蟲害，具有優(yōu)異的育種價值[1-6,19]。經(jīng)過幾個東歐國家的小麥品種作載體，這個1RS·1BL易位染色體迅速在全世界廣泛傳播，為世界小麥育種和糧食安全做出了巨大貢獻[7-8,12,19]。但是，從20世紀90年代初開始，由于病原菌的新生理小種的出現(xiàn)和流行，這個起源于德國的1RS·1BL染色體上的抗病基因逐漸失去了抗性。同時，這條1RS·1BL染色體還攜帶了對小麥加工品質(zhì)有負面影響的基因[20]。這些因素的綜合影響，導致它在近年來的小麥育種中被逐漸摒棄。近年來，小麥條銹病的一些新生理小種或者菌系出現(xiàn)并流行，特別是條中34等小種的出現(xiàn)，不僅使 Yr9等抗病基因失去抗性，也使我國近年廣泛應用的 Yr17、 Yr26等基因失去了抗性。這一結(jié)果致使近10多年審定的許多小麥品種迅速感病，甚至在區(qū)域試驗中也鮮見高抗的材料。這一情況對尋找和培育新的抗源提出更迫切的要求。一些研究者利用一些與小麥親緣關(guān)系較遠的近緣種成功地培育出了抗病性優(yōu)異的小麥異源易位系[11-12,21-23]。但是，利用與小麥親緣關(guān)系較遠的植物種培育易位系，由于受小麥可雜交性的影響和農(nóng)藝性狀較差影響，往往培育難度更高而且在小麥的實際育種中不易利用。鑒于此，Ren等[13-14]提出，由于黑麥是異花授粉植物，其種群是一個遺傳混合的群體，種群內(nèi)具有高度的遺傳多樣性，若將黑麥種內(nèi)的遺傳多樣性引入小麥，可培育多樣性的1RS·1BL易位染色體。在以上思想的指導下，Li等[20,24]培育了幾個新的1RS·1BL易位系，不僅具有顯著改善了的抗條銹病和白粉病特性，而且其中一個初級易位系還顯示了影響加工品質(zhì)的 Sec1基因的表達缺失。本研究使用高產(chǎn)小麥品系作為受體親本，以中國的地方黑麥品種作為供體，培育了一個新的1RS·1BL初級易位系T956-13，其與產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀優(yōu)異，在田間高抗條銹病和白粉病，表現(xiàn)了優(yōu)秀的育種特征。綜上所述，利用不同來源的黑麥品種作供體，我國遺傳背景不同的高產(chǎn)小麥品種為受體，可以培育農(nóng)藝特征和抗性多樣化的1RS·1BL初級易位系，作為進一步抗病育種的抗源材料。此外，本研究還證明，在1RS染色體臂來源于中國黑麥的新易位系T956-13中，無論抗白粉病還是條銹病基因，都與起源于德國的黑麥品種Petkus的抗條銹病基因 Yr9和 YrCN17，以及抗白粉病基因 Pm8和 PmCn17不同。T956-13在當前的四川田間表現(xiàn)了優(yōu)異的抗性，它與川農(nóng)11和川農(nóng)17的雜交F1表現(xiàn)高抗，表明抗病基因為一顯性基因。在F2群體中，對條銹病和白粉病的抗感植株分離比為3∶1。在用感病品種作回交系本的組合中，條銹病和白粉病的抗感植株分離比為1∶1，因此，7956-13的抗性基因可能是 Yr9、 YrCN17、 Pm8和 PmCn17的等位基因，或者緊密靠近的新抗病基因座，這值得進一步研究。

3.2 小麥-黑麥易位系的選育方法

為了把外源種質(zhì)引入小麥，近半個多世紀以來，不同的研究者設計了不同的遺傳操作方法。最著名的有Sears[25-26]提出的“染色體斷裂-融合”的方法。該方法的要點是使小麥單體和外源種雜交，制造小麥某一染色體和外源染色體均呈單價存在，同時使用電離輻射加強染色體的不穩(wěn)定性(也可以不使用電離輻射)誘導小麥-外源種染色體的異源易位。另一個著名的方法是利用ph基因誘導部分同源染色體在減數(shù)分裂時配對，實現(xiàn)染色體易位的目標[27]。此外，還有如將“殺配子”基因開發(fā)作為染色體操作的方法等[28-29]。但是，更簡單更常用的方法就是使用普通小麥和六倍體或者八倍體小黑麥直接雜交再回交，在其自交后代群體中選育易位系[30-32]。事實上，在小麥和小黑麥的雜交和回交后代群體中，不同染色體之間的易位頻率是很高的。在小麥和六倍體小黑麥的雜交中，由于雜交F1植株(AABBDR)中含有兩個單倍的染色體組D和R，在其自交后代中，高頻率的染色體易位不僅發(fā)生于都是單價存在的D和R組染色體之間，同時也發(fā)生于單價的R組染色體和二價存在的A和B組染色體之間[32]。這就證明單價存在的外源染色體也可以引起二價存在的受體植物染色體的不穩(wěn)定并發(fā)生相互易位。在小麥和八倍體小黑麥的雜交后代中，僅有黑麥的R組染色體是單價存在的，所有的A、B、D染色體都是二價存在的，但是在其后代中仍然發(fā)生了較高頻率的異源易位[30]。特別是，當我們選擇單體附加系(2n=43,AABBDD+1′R)進行自交繁殖時，在其后代中也可以發(fā)現(xiàn)一定頻率的小麥-黑麥染色體易位[30]。毫無疑問，在單體附加系后代中，小麥-黑麥染色體的易位頻率明顯低于小麥和六倍體小黑麥的雜交后代群體中的易位頻率。但是，在小麥和六倍體雜交后代群體中，雖然小麥-黑麥染色體易位頻率較高，攜帶易位染色體的植株卻往往具有復雜的、不穩(wěn)定的細胞學背景，易位染色體在世代交替中極易丟失，很難從它們的自交后代中選得純合的易位系。而單體附加系的后代卻不同，雖然其中小麥-黑麥染色體易位頻率較低，但易位染色體卻處于相對穩(wěn)定平衡的植株中，容易傳遞到下一代[31]。特別是，我們在易位系選育的操作中，在隔離的條件下在田間繁殖，每個世代都只選育具有目標性狀的單株繁殖下一代。在這個選育方法下有幾個優(yōu)點：第一是選育的基礎群體可以較大，這就增加了獲得目標易位系的機會。而僅在實驗室選育時，因為實驗室操作十分費時費工，只能是在小群體中選育。第二是通過多代的對目標性狀的選擇和積累，后代群體內(nèi)的含易位染色體、甚至純合易位染色體的植株可能較多，目標性狀在群體中被“濃縮”，因而在群體中容易選得純合易位系。第三是通過幾個世代在田間對抗病性和農(nóng)藝性狀進行選擇，中選的易位系往往具有較高的育種價值。

3.3 多樣性的異源易位系有利于小麥育種

起源于德國黑麥品種Petkus的1RS·1BL易位能夠在全世界小麥育種中的廣泛應用，首先是該易位染色體具有戲劇性的優(yōu)異特性：它具有廣譜的抗病性、抗蟲性及優(yōu)良的環(huán)境適應性和豐產(chǎn)性[1-6,20,24]。事實上，只有這條優(yōu)異的易位染色體被世界范圍內(nèi)成功應用，而同時或者其后培育的其他1RS·1BL染色體就沒有被如此廣泛地應用[8,19]。這不難理解，來源不同的1RS·1BL易位系，其抗病性、適應性和農(nóng)藝表現(xiàn)可以有很大的不同。其他的染色體易位形式也一樣。換句話說，對于每一個易位形式，只有一部分甚至少部分優(yōu)異的易位系可以成功地在小麥實際育種中利用，正如不是每個小麥品系都能最終成為品種一樣。德國起源的1RS·1BL易位染色體的應用，給我們的經(jīng)驗是異源易位系確實可以非常優(yōu)秀，但即使是同一個易位形式，也只有一部分可能表現(xiàn)優(yōu)異。育種實踐表明，任何好的育種材料都會過時，育種家必須不斷創(chuàng)新，培育新的育種材料，否則一旦新的病蟲害生理小種出現(xiàn)，就會造成巨大損失。可見，利用外源基因是小麥育種的基礎，就是利用不同的小麥受體材料和不同的供體材料，不斷地、大量地培育同一易位形式的不同初級異源易位系，選擇優(yōu)秀的株系為小麥的實際育種提供親本材料。在本研究中，培育的新的異源易位系T956-13，在抗條銹病、白粉病和某些農(nóng)藝性狀上都超越了德國黑麥Petkus來源的易位系。同時，使用高產(chǎn)小麥品種(系)作為培育異源易位系的受體親本，也是一個值得重視的方法。

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DevelopmentofaNovelPrimary1RS·1BLTranslocationLineT956-13andItsBreedingValue

RENTianheng,LIZhi,YANBenju,YANGManyu，TANFeiquan,RENZhenglong
(1.Agronomy College,Sichuan Agricultural University,Sichuan,Chengdu 611130,China; 2.College of Life Science,Sichuan Agricultural University,Ya’an,Sichuan 625014,China)

Recent years,many wheat cultivars released in Sichuan Province have lost their resistance to stripe rust and powdery mildew,due to the prevalence of new virulent pathotypes. For more efficient use of 1RS chromosome arm in wheat breeding,a novel primary 1RS·1BL translocation line,T956-13,was selected from the offspring of hybrid between a high yield wheat line A42912 and Chinese local rye variety Baili. A multiple FISH + GISH technique was exploited for identifying wheat-rye translocation chromosomes. T956-13 was detected to contain an intact chromosome arm 1RS from Baili rye. The primary translocation line T956-13 displays highly resistant against all infected pathotypes and isolates ofPucciniastriiformisf. sp.tritici. T956-13 also exhibits high resistance to strip rust and powdery mildew in the field. In two crosses between line T956-13 and two wheat 1RS·1BL cultivars,Chuannong 11 with Pm8 and Yr9,and Chuannong 17 with PmCn17 and YrCN17,the F2and BC1F1populations segregated 3∶1 and 1∶1 resistant to susceptible in the field,respectively. The results indicated allelism or very close linkage between the resistant genes from T956-13 and these two cultivars. The line T956-13 also showed excellent agronomic characteristics and would be a useful resource for wheat breeding.

Wheat breeding; 1RS·1BL translocation; Stripe rust; Powdery mildew

時間：2017-12-11

網(wǎng)絡出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20171211.1106.004.html

2017-04-26

2017-10-24

國家自然科學基金項目(31271722)

E-mail：renth@sicau.edu.cn

李 治(E-mail:lizhi@sicau.edu.cn)

S512.1；S330

A

1009-1041(2017)12-1534-07