李興鋒團隊培育出新型耐低磷脅迫的小麥-中間偃麥草漸滲系

（2021.1.31 The Crop Journal）

我國磷肥利用效率較低，大量磷資源被土壤固定而難以被農作物吸收。過度使用磷肥不僅造成農業生產成本的增加，還容易造成嚴重的環境污染。因此，培育磷高效利用和耐低磷的作物新品種對降低農業成本、維護生態環境及保障糧食安全有非常重要的意義。中間偃麥草是重要的小麥野生近緣植物之一，大穗多花、抗逆性強、適應性廣，對多種病蟲害有良好的抗性，且對低磷脅迫的適應性強。從中間偃麥草等近緣植物中挖掘與耐低磷脅迫相關的基因對小麥營養高效性狀遺傳改良具有重要價值。

近日，山東農業大學小麥分子染色體工程研究團隊在The Crop Journal在線發表了題為“Molecular cytogenetic characterization of a novel wheat–Thinopyrum intermedium introgression line tolerant to phosphorus deficiency”的研究論文。通過分子細胞遺傳學和水培試驗對一個新型耐低磷脅迫的小麥-中間偃麥草漸滲系進行鑒定，為小麥磷高效種質創新和新品種培育提供了新的種質資源。

研究者在中間偃麥草和普通小麥煙農15的雜交后代中篩選到了一個生長繁茂、大穗多花的小偃麥種質系山農304，利用染色體原位雜交、分子標記和苗期水培試驗對其進行了鑒定。基因組原位雜交（GISH）在山農304中未檢測到中間偃麥草的雜交信號，推測其為異源染色體漸滲系;利用寡核苷酸探針套的熒光原位雜交（FISH）技術，在煙農15和山農304的2A、7A、2B等多個染色體上鑒定到不同的雜交信號，說明山農304在多個染色體位點結構發生了變化;利用分子標記在山農304中擴增出多個中間偃麥草的特異條帶，進一步說明其含有來自中間偃麥草的外源物質。

水培試驗結果表明，山農304在低磷脅迫條件下的冠干重、生物量及磷吸收量均高于親本煙農15，且根際pH值明顯降低。HPLC分析發現，山農304具有較強的有機酸（草酸）分泌能力，可能更易分解土壤中的難溶性磷。綜上所述，山農304是一個具有耐低磷脅迫特性的小麥-中間偃麥草漸滲系，可用于小麥磷高效種質創新和遺傳改良。

山東農業大學博士研究生張霞為第一作者，李興鋒教授為通信作者。該研究得到國家自然科學基金項目（31671675）和國家重點研發計劃項目（2016YFD0102000）資助。小麥分子染色體工程研究團隊主要聚焦于小麥外源優異基因挖掘、種質創新與新品系選育、重要性狀基因標記定位等方面研究，已在國內外學術期刊發表多篇高水平研究論文。