JIA | 中国农科院作科所小麦品质研究与新品种选育创新团队 中麦578/济麦22 RIL群体产量相关性状基因定位

以下文章来源于农业科学微平台 ，作者刘丹 等

小麦是我国最重要的粮食作物之一，高产稳产一直是主要育种目标。小麦产量是受多基因控制的数量遗传性状，受环境显著影响，遗传力较低。千粒重、穗粒数和株高等产量相关性状具有较高的遗传力，构建遗传群体，利用连锁分析发掘稳定的数量性状位点，并开发紧密连锁的分子标记，对于了解小麦产量形成的遗传基础和分子标记辅助育种具有重要意义。

近期，中国农业科学院作物科学研究所小麦品质研究与新品种选育创新团队完成的题为“Identification of genetic loci for grain yield‑related traits in the wheat population Zhongmai 578/Jimai 22”的论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年7期正式发表。

该研究以中麦578/济麦22重组自交系（Recombinant inbreed lines，RIL）F6群体的262个家系为材料，利用50K SNP芯片构建了高密度遗传连锁图谱，对5个环境下千粒重、粒长、粒宽、平均灌浆速率、穗粒数和株高等6个产量相关性状开展连锁分析，在1D、2A、2B、4A、5B、7A、7B和7D染色体上定位到23个稳定的产量相关QTL（表2），其中QKl.caas-2A.1、QKl.caas-7D、QKw.caas-7D、QGfr.caas-2B.1、QGfr.caas-4A、QGfr.caas-7A和QPh.caas-2A.1可能是新的位点。在2A、2B、4A、5B、7A和7D染色体上定位到多个一因多效QTL，形成6个QTL富集区段（图1）；其中，TaSus2-2B和WAPO-A1分别是位于2B和7A染色体上一因多效QTL的候选基因（图2和图3）。7D染色体上的QTL富集区段含有4个稳定QTL，分别控制千粒重、粒长、粒宽和株高，将与其紧密连锁的标记AX-110125073转化为KASP标记，在自然群体中对其效应进行了验证。定位的7个稳定的千粒重QTL具有显著的加性效应，聚合6个优异等位基因可使千粒重增加11.7 g（图5），说明优异等位基因聚合是提高粒重乃至产量的一个重要策略。系谱分析结合基因型数据，基本明确了中麦578所携带上述QTL优异等位基因的来源。该研究有利于中麦578和济麦22的高产遗传解析，为进一步改良小麦产量提供了可用的分子标记。

中国农业科学院作物科学研究所张勇研究员和刘金栋副研究员为该文章的通讯作者，已毕业硕士生刘丹为该文章第一作者。该研究得到了中国农业科学院作物科学研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（S2022ZD04）、中国农业科学院农业科技创新计划（CAAS-ZDRW202002）和中国科协青年人才托举工程（2020QNRC001）等项目的资助。

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https://doi.org/10.1016/j.ji‍a.20‍22.12.0‍02

Cite the article:

LIU Dan, ZHAO De-hui, ZENG Jian-qi, Rabiu Sani SHAWAI, TONG Jing-yang, LI Ming, LI Fa-ji, ZHOU Shuo, HU Wen-li, XIA Xian-chun, TIAN Yu-bing, ZHU Qian, WANG Chun-ping, WANG De-sen, HE Zhong-hu, LIU Jin-dong, ZHANG Yong. 2023. Identification of genetic loci for grain yield‑related traits in the wheat population Zhongmai 578/Jimai 22. Journal of Integrative Agriculture, 22(7): 1985-1999.

研究团队简介

小麦品质研究与新品种选育创新团队

中国农业科学院作物科学研究所小麦品质研究与新品种选育创新团队由何中虎研究员领衔，现阶段研究内容包括新品种选育、品质研究与分子标记发掘应用和中国-CIMMYT（国际玉米小麦改良中心）合作育种。研究团队历经数十年发展，逐渐形成了分子标记与常规育种相结合的高效育种技术体系，先后育成小麦新品种36个，其中国审15个；中麦895累计推广4500余万亩，最高年推广面积1062万亩，曾居全国第3位；新近育成的中麦578面包加工特性突出，是第一个同时通过黄淮南片、黄淮北片和新疆审定的优质强筋高产新品种，2021年推广面积553万亩，位居全国第9，入选农业农村部主导品种，2022年秋播700万亩以上，已成为黄淮麦区主栽品种。发掘并验证基因特异性分子标记60多个，建立了育种可用KASP标记高通量检测平台。在国际知名期刊发表SCI论文160多篇，获授权发明专利35项、植物新品种权18项。曾获国家科技进步一、二和创新团队奖各1项、省部级科技进步一等奖6项。

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转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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