鹅观草不同居群赤霉病抗性评价及抗病种质鉴定

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小麦作为我国重要的粮食作物之一,提高其产量和品质对保障粮食安全和人体健康具有重要意义。赤霉病(Fusarium head blight,FHB)严重威胁小麦的高产、稳产和优质。小麦野生近缘种中存在许多赤霉病抗性资源,发掘野生近缘种中的抗病基因是小麦抗赤霉病育种的一条重要且有效途径。小麦赤霉病抗性分为五种类型:TypeⅠ抗侵染、TypeⅡ抗扩展、TypeⅢ抗毒素积累、TypeⅣ抗籽粒侵染和TypeⅤ对赤霉病耐性。在大田种植中,仅具备TypeⅠ或TypeⅡ抗性,植株都可能出现感病情况。挖掘TypeⅠ和TypeⅡ抗性资源对小麦抗赤霉病育种十分重要。鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)隶属于禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)鹅观草属(Roegneria C.Koch),六倍体(2n=6x=42)多年生草本,基因组组成为St YH,其广泛分布于中国、日本和朝鲜,具有耐湿、抗赤霉病、白粉病、条锈病等特性,是优良的野生牧草资源。本研究采用田间抗病性鉴定(两年两地)和分子标记鉴定31个鹅观草种质资源进行了抗赤霉病鉴定。主要结果如下:1.孢子喷雾法鉴定结果表明:鹅观草不同居群表现出不同程度的赤霉病抗侵染性。其中:抗病居群1个、中抗居群7个、中感居群18个、感病居群6个。中抗居群中有两个(88-89 304和88-89 279)高于阳性对照‘望水白’。2.单花滴注法鉴定结果表明:鹅观草不同居群表现出不同程度的赤霉病抗扩展性。其中:抗病居群11个、中抗居群18个、中感居群2个。抗病居群中有2个(Pr87-88 352和88-89 282)高于阳性对照‘苏麦3号’和‘望水白’。3.鹅观草的抗侵染和抗扩展能力综合评价结果表明:抗病居群有4个(88-89 282、Pr 87-88 353、Pr 87-88 352和88-89 304),中抗居群22个,中感居群5个,平均严重度变异幅度为0.65~3.28。且所有鹅观草材料的综合抗性均高于感病对照PH691和SY95-71。在4个抗病居群中,88-89 282(新疆阿勒泰)综合抗性优于抗病对照‘苏麦3号’和‘望水白’且同时具备优异的抗侵染和抗扩展性,Pr 87-88 353(四川雅安)、88-89304(日本京都)和Pr 87-88 352(四川雅安)抗侵染性中等,但抗扩展性优异。4.两年两地(四川崇州、温江)的相关性分析结果表明:两地以及两年之间的鉴定结果都呈现极显著正相关。同一年两地间的相关性(2019:0.734;2020:0.724)都高于同一点两年间的相关性(温江:0.514;崇州:0.490),表明相同年份间的赤霉病发病情况更为接近。5.利用已报道的赤霉病基因分子标记对不同抗性的鹅观草居群进行鉴定,结果表明:鹅观草居群中不含有Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5抗病基因。使用Fhb7的全长扩增引物进行鉴定时发现,鹅观草不同居群中皆出现目的条带,推测鹅观草可能含有抗病基因Fhb7。
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