作物学报 | 亮点论文：含Pm21基因的次级易位创制及鉴定

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张蓝月^1,**罗江陶^2,**范超兰¹李亚洲¹姜博¹陈雪¹陈雪姣¹袁中伟¹甯顺腙¹张连全³刘登才^3,*郝明^1,*

1 四川农业大学小麦研究所，四川温江6111302 四川省农科院作物研究所，四川锦江6100663 西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室，四川温江611130

摘要Abstract

小麦-簇毛麦6VS.6AL易位携带抗白粉病基因Pm21，对我国小麦抗白粉病育种做出了重要贡献。本文对162份四川小麦品种(系)的55K SNP芯片数据分析表明，25份含6VS.6AL易位染色体，占15.4%。重组位置和单倍型分析表明，这些材料的6VS.6AL均为着丝点易位，具有单一来源。根据系谱分析，92R178为最原始的供体材料。利用由ph1b诱导6VS/6AS部分同源重组形成的，含Pm21基因的初级易位6VS-6AS.6AL和6AS-6VS.6AL为亲本，创制了1个含Pm21基因、6VS片段大幅减小的6AS-6VS-6AS.6AL次级易位。根据中国春参考基因组，该次级易位的2个重组位点，分别位于6A染色体53.1~53.8 Mb和90.7~92.2 Mb，易位片段大小在36.9~39.1 Mb之间。分子细胞学鉴定表明，ph1b诱导外源易位的同时，小麦自身的内源染色体也发生了大量易位，这影响易位系的遗传稳定和育种利用。为了解决这个问题，建议将ph1b基因突变系以杂合的形式进行长期保存。同时，在利用ph1b诱导小麦-外源易位的过程中，尽量减少ph1b纯合状态下的繁殖世代，以减少小麦内源染色体易位。育种利用时，应尽快消除小麦内源易位。

同行专家评语

论文利用小麦55K SNP芯片分析鉴定出一批含6VS.6AL易位染色体的四川小麦品种(系)，根据系谱推测出它们来源于同一亲本92R178。利用诱导染色体部分同源重组的ph1b突变体，创制了1个含Pm21基因、包含6VS片段的次级易位，并根据芯片分析估算了易位片段的大小。证实了通过有目的地挑选初级易位，借助共享外源片段的同源重组，能够创制出外源片段显著减小次级易位的策略是可行的。论文还探讨了利用ph1b诱导小麦-外源易位的过程中应该注意的问题。该研究为小麦-外源次级易位的创制、外源易位的检测、断点分析等提供了理论和技术上的支撑。

本研究由四川省科学技术项目(2022ZDZX0014, 2022NSFSC1696)和国家自然科学基金项目(31971884, 32172020)资助。^*通信作者：郝明，E-mail: haomingluo@foxmail.com；刘登才，E-mail: dcliu7@sicau.edu.cn第一作者联系方式：张蓝月, E-mail: 569395258@qq.com；罗江陶, E-mail:jtluohao@163.com