麦类作物学报

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• 96份小麦品种（系）白粉病抗性评价及分子标记检测

  王卫东，朱春弟，黄金玲，安曈昕，范敏，华为，朱靖环

  为给小麦抗白粉病育种提供优秀种质资源，在云南、浙江两地通过自然发病和接种鉴定相结合，对96份不同来源小麦品种（系）的成株期白粉病抗性进行了鉴定，并使用已公布的13个抗白粉病基因的分子标记检测供试材料。结果表明，供试材料中，有67份对白粉病表现出抗性，其中高抗材料28份，占29.17%；在62份材料中检测出抗性基因，其中Pm4b的检出频率最高，其次是Pm21；从基因组成和分布上看，携带单基因的材料最多（占比58.1%），仅有1份材料聚合了5种不同的抗病基因；抗病基因中Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm8、Pm18、Pm34、Pm35和Pm52均在部分感病材料中被检测到，说明其抗性可能已被病原菌克服，而Pm21、Pm24、Pm26、Pm57和PmTm4依然持有稳定的抗性。

• 黄淮麦区小麦种质资源抗黄花叶病鉴定及基因型分析

  沈庆花，刘胜利，陈宏宇，王宇博，刘振，许豪，郑继周，石东风，李巧云，董纯豪，唐建卫，高艳，孙炳剑，殷贵鸿，黄振朴

  小麦黄花叶病是当前危害中国小麦生产的主要土传病毒病之一，该病由小麦黄花叶病毒 (wheat yellow mosaic virus，WYMV) 引起，以土传禾谷多黏菌( Polymyxa graminis) 为介体进行传播，目前在中国黄淮麦区发病呈现逐年加重趋势且难以防控。为了筛选出优异的抗黄花叶病种质和基因资源，对黄淮麦区158个小麦品种(系)进行了2年度共计3个环境的黄花叶病田间抗性鉴定，并利用主效抗病基因的分子标记进行基因型检测。结果表明，3个环境中田间反应型均为免疫、高抗和中抗小麦黄花叶病的小麦品种（系）分别有26个、35个和10个，占比分别为16.5%、22. 2%和6.3%；均为中感和高感的品种（系）有72个和15个，占比分别为45.5%和9.5%。经分子标记检测，单独携带QYm.nau-2D、Ym2和QYm.njau-5A.1抗性基因/QTL位点的品种(系)分别有39个、48个和3个，占比分别为24.7%、30.4%和1.9%；单独携带QYm.nau-2D和QYm.njau-5A.1及聚合QYm.nau-2D与Ym2的小麦品种（系）具有较好的抗病性。综合田间抗性表型和基因型检测结果，豫农907、豫农908、周麦30等61个免疫或高抗黄花叶病小麦品种（系）可用于小麦抗黄花叶病遗传育种、新基因的挖掘和品种（系）布局。

• 80份贵州小麦品种(系)的抗赤霉病评价及分析

  罗永露，陈天青，隋建枢，吴文强，颜思雨，王伟

  为有效降低赤霉病对中国西南麦区小麦生产的影响，发掘赤霉病抗性种质资源和抗性基因，2022—2024年，采用单花滴注接种法对种植于贵州的80份小麦品种(系) 进行田间赤霉病抗性鉴定，测定其千粒重、株高、穗粒数等农艺性状，并利用与Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5、Fhb7和QFhs.crc-2DL紧密连锁的11个分子标记进行抗性基因检测。结果表明，59份品种（系）携带抗病基因，Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5、Fhb7和QFhs.crc-2DL的检出频率分别为37.50%、28.75%、22.50%、40.00%、2.50%和23.75%，37份品种（系）同时携带2~4个抗病基因，其中Fhb1+Fhb2+Fhb5和Fhb1+Fhb5组合检出频率最高，分别为8.75%和6.25%。两年的抗性鉴定共计筛选出11份抗性品种（系）。综合分析发现，黔0938-3、黔15168和黔13夏163F8-5共3个品种（系）的抗病性好且农艺性状优良,可作为小麦抗赤霉病遗传改良的种质资源。

• 普通小麦产量相关农艺性状的全基因组关联分析

  宋科峰，邢远航，赵慧玲，张传量，李月月，宋鹏博，赵文莎，张傲琰，简俊涛，孙道杰

  为解析小麦产量相关农艺性状遗传规律，对319份小麦材料进行16K SNP芯片检测，通过全基因组关联分析（GWAS）方法，对株高、穗长、每穗小穗数、千粒重、粒长、粒宽和粒长宽比共7个产量相关性状进行了5个环境下的相关分析。结果表明，7个性状均表现出广泛的表型变异，变异系数为5.97%~15.77%，广义遗传力为82.42%~96.62%。在5个环境中，共检测到98个显著且稳定的SNP位点，表型变异解释率为2.9%~12.1%，其中1D-325966494、2D-645942075、7D-166300030共3个SNP位点表现出多效性。通过单倍型分析，获得2个显著降低株高的优异单倍型，它们分别位于2A和3A染色体特定区域。筛选到1个与株高相关的候选基因TraesCS2A02G457400，其功能尚未明确。

• 普通小麦矮秆突变体20DH2-2遗传分析及株高QTL定位

  李丽敏，刘雯，朱娜，郑佳乐，母学荣，刘洋，田业松，张小红，闵东红

  株高对小麦产量有重要影响。为进一步挖掘小麦株高的数量性状位点（QTL），以矮秆突变体20DH2-2和高秆材料21Hs-7构建的F2群体为材料，用主基因+多基因混合遗传模型对株高进行遗传分析；利用620对简单重复序列（SSR）分子标记筛选结果构建遗传连锁图谱，结合F2群体株高表型数据进行QTL定位分析。结果表明，株高的最适遗传模型为2MG-EA（两对等加性主基因）。通过分离群体分组分析法（BSA法）筛选到26对具有多态性的SSR分子标记，构建了全长为531.62 cM遗传连锁图谱。共检测到5个株高相关QTL，分布在2A（2个）、4A、5A及6A染色体上，对数优势比（LOD值）为2.60~8.19，可解释7.97%~22.88%的表型变异。QPH-nwafu-2A.2、QPH-nwafu-4A、QPH-nwafu-5A及QPH-nwafu-6A分别与分子标记BQ838266（距离为4.01 cM）、Xwmc262（距离为3.00 cM）、Xwmc524（距离为3.94 cM）及Xbarc107（距离为0.69 cM）紧密连锁。

• Kenya Kudu/郑州5389 F2∶3群体成株期抗叶锈基因QTL定位

  张娇梦，刘源，高璞，王新海，张培培，李在峰

  肯尼亚小麦品种Kenya Kudu在田间表现良好的成株期抗叶锈性。为解析Kenya Kudu的叶锈病抗性遗传基础，以Kenya Kudu与感病品种郑州5389杂交、自交获得的195个F2∶3家系为材料，于2017—2018和2018—2019年度分别在河北保定和河南周口试验田种植，并接种强毒力叶锈菌混合小种进行成株期抗叶锈病鉴定；利用660K SNP芯片数据结合SSR标记和田间表型数据进行QTL分析及定位。结果表明，在小麦2B和5B染色体上共鉴定到3个成株期抗叶锈QTL；其中2个QTL位于5B染色体，暂命名为QLr.hbau-5B.1和QLr.hbau-5B.2，分别解释了8.3%~10.5%和6.9%~8.6%的表型变异；1个QTL位于2B染色体，暂命名为QLr.hbau-2B，解释了7.2%~10.6%的表型变异。3个位点均为微效成株期抗叶锈QTL，说明Kenya Kudu的叶锈病抗性是多个QTLs的累加效应。所鉴定到的QTL可为小麦抗叶锈病育种提供基因资源，与抗病基因紧密连锁的分子标记可辅助选择抗病品种。

• 冬小麦RIL群体分蘖相关性状QTL定位

  郭小玲,俞天胜，汪永法，程宇坤，任毅，张晓玉，耿洪伟

  为进一步挖掘小麦分蘖相关性状的数量性状位点（QTL），探索分蘖性状之间的遗传关系，以分蘖性状差异较大的小麦品种Apache和新冬36号构建的 255 份重组自交系群体（RIL）为材料，分别测定其在 4个环境下的冬前分蘖数、单株分蘖数、单株有效分蘖数、单位面积有效分蘖数、分蘖角度、成穗率表型值，并基于 RIL 群体的超低深度测序数据进行分蘖相关性状 QTL 定位。结果表明，除 1D、2D、3B、4D、7A和7B 染色体外，在其他 15 条染色体上共检测到 53个分蘖性状相关的 QTL，包括 13个冬前分蘖数 QTL、10个单株分蘖数 QTL、8个单株有效分蘖数 QTL、11个单位面积有效分蘖数 QTL、4个分蘖角度 QTL、2个成穗率 QTL和5个一因多效的QTL，单个QTL 的表型解释率为 2.66％～28.76％。其中，QTn.xjau-4B在3个环境下均被检测到， 对单株有效分蘖数表型贡献率为28.76%，为稳定主效 QTL,同时也是R-E-Z位点，后续可作为研究分蘖及株型的重要位点。

• 黄淮麦区小麦品种（系）农艺性状差异解析及聚类分析

  杨剑，张玉娥，王岩，李梦达，胡卫国，王西成，曹廷杰

  为了解黄淮麦区小麦品种（系）农艺性状的差异，以2015-2023年国家黄淮麦区区域试验的626个参试品种（系）为材料，分析了抽穗期、小穗数、穗长、平均穗轴节长、穗粒数、株高、千粒重等7个性状。结果表明，在黄淮南片麦区，抽穗期与穗粒数、小穗数呈正相关，株高与穗长、小穗数呈正相关，而在黄淮麦区（及北片）不相关，说明黄淮南片麦区小麦矮秆大穗的形成协调了降秆与抽穗期的适当推迟，实现穗长和穗粒数稳定增加，以及平均穗轴节变短；穗粒数与千粒重无显著相关，可能二者得到协同改良，而二者在北片小麦品种（系）中呈显著负相关，说明二者在北片存在相互权衡。黄淮麦区小麦品种（系）在穗与植株等农艺性状上存在显著差异，南片品种（系）具有较长的穗长和平均穗轴节、较多的小穗数、较高的千粒重、较早的抽穗期和较低的株高。黄淮麦区不同省份间品种（系）特性也存在差异，河南育种单位选育小麦品种（系）的千粒重最高、小穗数较多，穗长仅次于江苏；陕西育种单位选育品种（系）穗粒数最多；山东小麦品种（系）穗长最短、抽穗期最晚，但株高低于江苏、河北和安徽省小麦品种（系）。江苏省小麦品种（系）穗长最长，但小穗数最少，平均穗轴节最长。基于7个农艺性状将626份品种（系）聚为两大类群4个亚群，亚群划分与育种省份、农艺性状相关，亚群1-2具有较多的穗粒数和小穗数、较高的千粒重，这些优点大多遗传周麦系列品种（系），该亚群小麦品种（系）可用于小麦穗部性状的遗传改良。

• 大麦GATA基因家族的全基因组鉴定及表达分析

  王孜逸，李嘉伟，耿梓瀚，倪守飞，丛钰莹，刘浩，赵彦宏，胡德昌，王艳芳

  GATA基因家族成员是植物重要的转录因子，广泛参与植物生长发育及多种生理生化过程。为了解GATA家族成员在大麦中的分布及其功能，基于生物信息学方法系统开展了大麦GATA基因家族成员的全基因组鉴定及其结构、共线性、启动子、表达模式等分析。结果表明，在大麦基因组中共鉴定出27个GATA基因，依次命名为HvGATA01~HvGATA27，其不均匀分布于7 条染色体上。27个HvGATA基因的内含子数在0～7之间，所有成员均包含典型的GATA保守结构域。通过系统进化分析将27个成员划分为5个亚组（S1~S5），其中S5亚组包含9个成员，S3亚组仅1个成员；不同亚族成员间的内含子和外显子分布存在明显差异，且除S3亚组外，其余亚组成员均在单、双子叶植物分化前已存在。经共线性分析，在大麦与水稻、拟南芥、二穗短柄草、大豆、番茄基因组间均存在共线性GATA基因对，但大麦与水稻、二穗短柄草中的共线性基因对明显多于其余三个物种。通过顺式作用元件分析，大麦GATA启动子区富集有光响应元件及激素信号响应元件。HvGATA基因在大麦16 个不同组织中的表达存在明显差异，多数HvGATA基因在花序中呈现高表达特征，而在去苞片籽粒中表达量较低，暗示其可能参与大麦开花发育调控。

• 大麦LRR型类受体蛋白激酶基因HvLRR-RLK510启动子的克隆与功能验证

  董陈文华，周洪斌，郎雨萌，罗亮扎，李仕金，姜瑞梅，毛孝强，赵海云，唐进，李勇，王玫郦，陈升位

  为了解大麦LRR型类受体蛋白激酶基因HvLRR-RLK510启动子及其功能，以特异性PCR引物扩增大麦材料Morex和保大麦8号的HvLRR-RLK510基因启动子并构建pEASY-510重组质粒，基于大肠杆菌Trans1-T1菌株的阳性克隆测定获得2 368 bp的启动子序列。结果表明，通过在线软件Plant CARE预测，该启动子携带茉莉酸甲酯、脱落酸、低温等非生物因素的响应元件。经拟南芥转基因阳性植株和本氏烟草瞬时表达植株的根、茎、叶和花的GUS染色分析，所克隆启动子及其截短片段（-1 458、-868和-460 bp）可等效驱动GUS基因在花药中表达。qRT-PCR检测发现，茉莉酸甲酯(JAs)、脱落酸(ABA)、低温、聚乙二醇(PEG-2000)和光照能有效改变大麦叶片和根中HvLRR-RLK510基因的表达特性。HvLRR-RLK510基因启动子属诱导型启动子，携带茉莉酸、脱落酸、低温、干旱和光的响应元件，其-460 bp的截断片段可替代全长启动子；该启动子及其截断片段可用于HvLRR-RLK510基因转录调控机制解析。