近日,我所小麦遗传育种团队在国际知名期刊Theoretical and Applied Genetics发表题为“Development andcharacterization ofanovel compensating wheat–Dasypyrum villosuminterstitial translocation line Dv6‑IT1 carrying thepowdery mildew resistance gene PmV”的研究成果,历时十五年系统研究,成功创制携带抗白粉病基因PmV的小片段易位系Dv6-IT1,解决了PmV基因传递率低和连锁累赘两大难题。

簇毛麦抗白粉病基因Pm21已在我国长江中下游及西南麦区广泛应用,当前超95%的抗病品种携带该基因,抗源单一化风险日益凸显。PmV是Pm21等位基因,抗谱广、低温抗性更强,是理想后备抗源。然而,其整臂易位T6V#4S·6DL配子传递率极低,问世近30年仅育成扬麦22和扬辐麦19两个品种,育种价值长期被“封印”。
团队自2010年起系统研究并突破四个关键节点:一是通过Pm21与PmV易位系间的艰难重组,成功将PmV转移至T6VS·6AL,将传递率提升至与Pm21相当的水平(Bie et al. 2015, Molecular Breeding; Zhao et al. 2019, Plant Breeding);二是将ph1b突变体导入本麦区主栽品种扬麦23,成功创制农艺性状优良的工具材料“扬麦23-ph1b”(Wan et al. 2023, TAG),为后续创制种质的农艺水平和广适性奠定基础;三是采用“三标记高通量筛选策略”结合标记加密分析,从6300份大群体中精准鉴定出携带PmV的最小顶端易位Dv6T25和近着丝粒易位Dv6T31,重叠区仅15 Mb(Wan et al. 2023, TAG);四是利用二者重叠区同源重组,最终创制出外源片段仅15 Mb的补偿性中间插入易位系Dv6-IT1,是目前簇毛麦抗白粉病最小片段(Zhao et al. 2026, TAG)。
Dv6-IT1的成功创制解决了PmV基因传递率低的育种利用瓶颈,打破了原T6VS·6AL整臂易位对穗数和株高的不良连锁效应,已陆续转育到扬麦25、淮麦33等不同麦区主推品种,应用前景良好,为小麦野生近缘种优异基因的精准导入建立了可复制的技术路线。
小麦研究室赵仁慧博士为论文第一作者,别同德研究员和南京农业大学细胞遗传研究所王海燕教授为论文共同通讯作者。该成果得到国家和江苏省自然科学基金资助。