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小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)严重影响小麦的产量与品质，利用寄主抗性是控制该病害最有效的措施。黑麦(Secale cereal L.，RR，2n=14)是小麦的近缘属，具有抗病、耐逆、生物产量高等优良特性，蕴含丰富的可用于小麦遗传改良的优异基因。六倍体小黑麦(×Triticosecale Wittmack，2n=6x=42，AABBRR)是由小麦和黑麦经远缘杂交育成的双二倍体新物种，是将黑麦优良基因转入小麦的理想中间材料。

该研究利用六倍体小黑麦和小麦育种系杂交，通过分子细胞遗传学鉴定，创制了小麦-黑麦2R(2D)二体代换和T1BL·1RS易位系新材料YT9(图1)。叶期抗性鉴定和菌丝发育观察结果显示，YT9从三叶期开始对白粉菌表现抗性。抗病性遗传分析，将PmYT9定位在黑麦2RL染色体上。利用60Coγ辐射处理，利用基因组原位杂交GISH进行筛选鉴定，共获得122份小麦-黑麦2RL单一易位系材料，包括47份小片段易位系、24份大片段易位系、43份整臂易位系、8份中间插入易位系、12份缺失系(图2)。三叶期和成株期白粉病抗性鉴定结果表明，其中60份2RL易位系材料高抗白粉病。利用主栽品种师栾02-1进行回交转育，获得抗白粉病且农艺性状良好的纯合小麦-黑麦2RL易位系新种质。结合YT9辐射后代中2RL染色体不同断点材料的分子标记鉴定和GISH鉴定结果，构建了黑麦2RL分子标记图谱，并将PmYT9定位于2RL染色体bin6区段，对应Lo7黑麦参考基因组831.45–846.00 Mb之间14.55 Mb的物理区间。本研究为小麦抗白粉病育种提供了新的种质基因资源，并为PmYT9的克隆奠定了基础。

图1. YT9的GISH(a)、mc-FISH(b)、ND-FISH(c)及mc-GISH(d)鉴定

图2. 具有不同黑麦2RL染色体片段大小的易位和缺失类型

该研究结果以“Cytogenetic characterization of a novel wheat‑rye 2R(2D) substitution line YT9 conferring powdery mildew resistance from the three‑leaf stage and physical mapping of PmYT9”为题，于2025年7月1日在Theoretical and Applied Genetics期刊上在线发表。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心已毕业博士严汉文与韩帼豪副研究员为论文的共同第一作者，安调过研究员和崖州湾国家实验室李立会研究员为论文通讯作者，中国农业科学院植物保护研究所周益林研究员和刘伟副研究员提供了白粉病菌株和抗谱分析。该研究得到国家重点研发计划项目(2021YFD1200600)、国家自然科学基金项目(32272105、32301800)的资助。

原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-025-04955-3