對小麥近緣植物優異基因發掘和小麥遺傳改良的分析

胡易冰，劉明芳

（阜陽棉花原種繁殖場，安徽阜陽236158）

近年來，國內外先后有眾多研究學者加入到小麥近緣植物優異基因發掘以及小麥遺傳改良的研究當中，并取得了一定的研究成就。本文將通過梳理當前該研究領域當中最新的研究成果，并在小麥近緣植物優異基因發掘的基礎上，圍繞華山新麥草在小麥遺傳改良中的應用成效進行初步探究，希望能夠為相關研究人員提供必要的參考與幫助。

1 小麥近緣植物優異基因發掘分析

1.1 農藝性狀調查

本文以粗山羊草這一小麥近緣植物為例，在參考大量相關文獻資料下，發現其1N～4N、9/6N以及7N附加系在株型以及株高、結實率等方面并未出現實質性的變化，但在5N附加系當中則出現了明顯發育速度緩慢、植株矮化等情況，這也意味著粗山羊草在5N染色體當中可能存在矮化基因。小麥—粗山羊草當中有且只有7N附加系籽粒與普通小麥大小基本一致，并且千粒重比普通小麥略高，其他附加系的籽粒以及千粒重同普通小麥比較均相對較小[1]。

1.2 抗病基因定位

根據資料顯示，作為普通小麥D染色體組供體的粗山羊草，擁有包括抗病蟲以及優質等在內的眾多優異基因，在與小麥雜交的過程中能夠充分實現遺傳物質的高效交流。而在普通小麥當中則主要存在小麥赤霉病、銹病以及白粉病等病害，其中在1N附加系當中表現為明顯的高抗條銹病，而其他附加系當中則同時表現出小麥赤霉病與白粉病。由于本文并沒有準確收集到原始清本，因而在對普通小麥—粗山羊草附加系原始粗山羊草親本進行創制的過程中，有可能不含抗小麥葉銹病或是小麥赤霉病、白粉病基因。通過運用正向遺傳學手段，對粗山羊草抗白粉病基因PmAe2147進行圖位克隆。

1.3 發掘優異基因

通過結合相關測定數據可知，在普通小麥—粗山羊草的4N與7N附加系種子中，含水量分別在10.5%與10.6%，而其他材料含水量至少可以達到11%，最高時可以達到11.5%。因此將7N以及1N～4N、9/6N染色體導入其中有助于提升小麥蛋白含量以及濕面筋含量。由于各材料之間的吸水率雖然存在一定差異，但差異相對較小，幅度不超過50%，并且除了將2N染色體導入其中后使得普通小面容重出現了小幅下降的情況以外，導入其他剩余染色體后小麥容重均出現了明顯增加的情況。

2 基于華山新麥草的小麥遺傳改良分析

考慮到小麥在生產過程中經常會受到包括白粉病與銹病等在內的多種病害，進而嚴重影響小麥的生長品質以及產量，容易為種植戶造成巨大的經濟損失。因此有必要對小麥進行遺傳改良，在此過程中華山新麥草所具有的抗旱耐寒、抗病早熟以及優質等眾多優勢特征使其能夠有效幫助完成小麥遺傳改良，成功培育出一大批具有抗病與抗逆性的新優質小麥品種。

2.1 創制雜種新類型

當前，我國諸多農業研究所通過積極展開對普通小麥同華山新麥草雜交的實驗研究，其在利用華山新麥草與中國春突變體Ph2b進行雜交的過程中使用幼胚組織培養出多種秋水仙堿處理F1，在完成染色體加倍之后人工合成了雙倍體PHW-SA，其對于白粉病以及條銹病具有良好的免疫表現。

2.2 外源遺傳物質鑒定

有研究人員通過從分子細胞學的角度對普通小麥—華山新麥草異代換系進行分析研究，指出異代換系H921-6-12極有可能與普通小麥5A以及華山新麥草5Hs染色體發生代換。現階段國外也有相關專家通過進行貯藏蛋白電泳分析，指出雙二倍體PHW-SA能夠對部分華山新麥草醇溶蛋白以及麥谷蛋白進行有效表達，而隨著該領域研究程度的不斷加深，也在一定程度上充分利用華山新麥草外源優異基因給予了至關重要的技術支持[2]。

2.3 選育鑒定抗病材料

事實上華山新麥草屬于一種抗條銹病、白粉病等病害的特異種質資源，將其運用在小麥遺傳改良中能夠有效選育出小麥抗病品種，從而大大降低小麥病害發生概率，達到實現小麥增產增收，提高其自身品質的根本目的。

3 結語

通過本文的分析，可知從小麥近緣植物當中進行優異基因的精準定位和有效發掘，并運用分子標記輔助選擇以及正向遺傳學等技術手段將其轉移至小麥當中，可以有效突破小麥育種中的現實困境，進一步提高小麥的抗病抗蟲和優質等屬性。而將華山新麥草運用在小麥遺傳改良當中，同樣可以起到提升小麥抗病性，培育優質豐產小麥新品種的效果。