关于小麦穗发芽抗性机制及抗性育种的研究
作者： 刁圣轩 审稿人：魏育明 时间： 2024-04-29 点击次数：次
小麦穗发芽（pre-harvest sprouting，PHS）是指小麦在成熟期遭遇连续阴雨天气时籽粒在穗上发芽的现象。小麦穗发芽是基因与环境互作的结果，涉及众多的影响因素，包括种子休眠水平、种子结构、植物激素等内部因素，以及温度、湿度等外界环境因素，其中，种子自身的休眠特性是影响穗发芽的主要因素。近期，四川农业大学王际睿课题组完成的题为“小麦穗发芽抗性机制及抗性育种研究”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷7期正式发表。
种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素，而往往驯化作物的籽粒休眠水平低，导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽主要受外源环境（温度、湿度等）和内源植物激素（GAs、ABA、IAA、MeJA、ET、BR）的调控。已鉴定出一批抗穗发芽材料，并克隆了一系列调控穗发芽抗性的关键基因，如PM19、MFT、MKK3、Myb10-3D、Vp1等。通过分子标记辅助选择、人工合成小麦和 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，已成功创制了抗穗发芽小麦新材料。
穗发芽相关基因在小麦种子发育的不同时期表达模型
该文主要从穗发芽发生的遗传与生理机制、穗发芽对产量品质的危害、穗发芽抗性种质资源与相关基因发掘、抗穗发芽小麦新材料创制等方面综述近年来小麦穗发芽的研究进展，并对未来小麦抗穗发芽研究方向和育种改良策略提出建议，以期为未来创造环境稳定的抗穗发芽小麦品种提供参考。
该研究获得科技创新 2030（2023ZD04069）、国家农业科技重大专项（NK20220607）、国家自然科学基金（32301810，32301837，U22A20472）、国家重点研发计划（2018YFE0112000）、四川省科技计划（2023NSFSC0217，2021YFH0077）的资助。
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