小黑麦是一种重要的小粒谷物作物，由于其生长发育不良，造成了严重的产量、品位和最终利用品质损失镰刀菌素头疫病(FHB)和麦角(ERG)疾病主要由真菌病原体引起镰刀菌素graminearum（成品),麦角菌属紫竹,分别。由于FHB和ERG，籽粒重量损失可分别高达30-70%和5-10%Fg -产生的真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌醇(DON)和含有ERG菌丝体(真菌菌丝体致密团块)的有毒生物碱因其对人类和动物健康的有害影响而备受关注。由于缺乏对春小黑麦不同性状(如抗FHB和ERG等)以及籽粒蛋白质含量(GPC)、试验重(TWT)、产量(YLD)、株高(PHT)和倒伏(LDG)等与这些病害相关性状的遗传组成的了解，目前仍是其育种的主要障碍。这可部分归因于小黑麦基因组序列和高通量标记系统的缺乏。利用近年来开发的小麦和黑麦基因组资源可以解决这些问题。

为此，本研究利用>10万个小麦和黑麦基因组单核苷酸多态性(SNP)标记，对加拿大春季小黑麦品种AC Ultima与未鉴定的春季小黑麦品系TMP16315杂交产生的93个双单倍体(DH)品系进行了小孢子培养和组织培养。在多个地点的重复试验中，DHs也具有不同的特征。

利用DHs的DNA图谱，生成了一个高密度SNP遗传图谱，包含5274个标记，分布在3个小黑麦基因组a、B和R的所有21条染色体(chrs)上，图谱密度为0.48 cM/SNP(图1)。该图谱还显示了基因组重排，如小麦和黑麦基因组chrs之间的交换/易位片段(图1)。被称为数量性状位点(QTL)和一些上位性相互作用(QTL x QTL)被鉴定出来(Dhariwal et al. 2018)。共鉴定出20个主要的FHB和ERG抗性qtl，以及其他性状的主要和次要qtl。鉴定的QTL包括特异性QTL(如chr 3A上的DON还原QTL)和共定位/多效性QTL(如chr 4A和5R上的ERG抗性QTL，分别与YLD和GPC相关)。来自不同亲本的多效性qtl的存在，如ERG和YLD的chr 4A等位基因的存在，表明胁迫和发育途径基因之间可能存在权衡，可以用植物生长和防御的平衡机制来解释。然而，在一些共定位的QTL区域，如减少FHB和PHT的chr 5R QTL，有利等位基因是由同一亲本贡献的。这些qtl代表了罕见的变异，可以有效地用于小黑麦育种，同时利用标记辅助选择提高>1个性状。相反，双亲都贡献了有利的QTL(如chr 2B和4R上的GPC QTL分别由TMP16315和AC Ultima贡献)，并鉴定出跨环境表达的QTL(如所有FHB发生率QTL)或特定环境表达的QTL(如chr 2B上的FHB指数QTL)。

该研究为小黑麦对FHB和ERG抗性的遗传组成以及其他农艺性状提供了新的见解。特别是，本研究中产生的资源，包括高密度SNP图谱和不同性状的qtl，将促进这些基因组特征快速转移到所需的品系。SNP图谱还有望为小麦和黑麦的比较图谱以及基于图谱的基因克隆提供一个起始平台。

Raman Dhariwal, Gaganpreet Kaur Dhariwal, Dianevys Gonzalez Pena Fundora，
Harpinder Singh Randhawa
加拿大农业和农业食品部官方manbetx手机版莱斯布里奇研究与发展中心，加拿大阿尔伯塔省莱斯布里奇第一大道南5403号

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