小麦近缘属种蕴藏大量的优异基因，丰富了小麦的遗传多样性，是小麦育种和改良的重要基础。南京农业大学细胞研究所在挖掘小麦近缘属簇毛麦（Haynaldia villosa (L.) Schur，2n=14, VV）基因资源方面，开展了30多年研究工作。高抗白粉病Pm21基因导入普通小麦，创制的小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系在育种中被广泛应用，已育成30多个小麦品种；发现4VS上携带有抗小麦黄花叶病毒病基因，命名为Wss1。丰富了小麦的抗性遗传基础。将携带Wss1的4VS/4DL，通过回交转育导入到扬麦15、石麦4185、郑9023、绵阳26、周麦9823等大面积推广品种中，创制了抗病的育种新种质。
创制携带目标性状的渗入的染色体片段更小的易位系，可以减少由于遗传累赘带来的整臂易位对小麦生产的负面影响。本研究为了创制更小片段的抗病易位系，综合利用中国春的部分同源配对基因突变体CSph1b、花粉辐射和雌配子辐射诱导重组和结构变异，鉴定类型丰富的结构变异体；结合前期对4VS染色体的流式细胞分拣和测序，开发多态性丰富的基于基因内含子大小差异的IT分子标记。分子标记分析和GISH/FISH相结合，鉴定结构变异体的染色体组成和导入的外源染色体区段大小，构建了一个包含57份涉及4VS不同大小染色体片段的结构变异体库，包括顶端易位系43份，中间插入易位系12份，复杂易位2份（图1）；根据高密度分子标记分析结果，构建了包含39个bin的4VS染色体物理图谱，参照节节麦的序列信息，确定了每个bin的物理区间大小（图2）。
图1：4VS结构变异体
我们发现，“CSph1b突变体诱导”和“电离辐射诱变”两种创制结构变异体的手段诱发的易位“断点”可以互补，CSph1b创制的结构变异体“断点”多位于染色体端部（14.3-100.1Mb），辐射创制的结构变异体“断点”多位于靠近着丝粒的区域（64.6-137.8Mb），很大程度上丰富了结构变异类型，增加物理图谱密度。目前获得携有Wss1的最小易位片段为14.3Mb，为育种利用提供了宝贵的遗传材料。同时，为了将Wss1定位于更小的区间，我们利用目前已有的小片段易位材料配置了不同的群体，以期获得更小的重组，为精细定位和克隆Wss1打下基础。
图2：4VS染色体的物理图谱
10月6日Theoretical and Applied Genetics杂志在线发表了王秀娥研究团队这一研究成果(DOI:10.1007/s00122-019-03452-8)。王秀娥研究组代渴丽博士为该论文的第一作者，南京农业大学王秀娥教授和王海燕教授为该论文的共同通讯作者。该项研究得到国家自然科学基金、国家重点研发专项等项目资助。
Dai, K., Zhao, R., Shi, M. et al. Theor Appl Genet ().Dissection and cytological mapping of chromosome arm 4VS by the development of wheat-Haynaldia villosa structural aberration library./10.1007/s00122-019-03452-8
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