小麦与冰草属间远缘杂交技术及其高产抗病抗逆新种质创制

小麦是最主要的口粮作物之一,但育种新材料匮乏已成为限制产量水平进一步提升的关键因素。分析小麦进化历史和育种进程,发现远杂交能够有效解决这一问题。冰草属植物是小麦野生近种,仅含P基因组,具有众多优异基因,被国际普遍认为是改良小麦的最佳外源基因组之一,但该属物种与小麦之间的远杂交一直未能成功。针对小麦与冰草属不能杂交的国际研究现状,创建创建以克服杂交障碍、高效诱导易位、特异分子标记追踪、外源多粒标志性状大群体选择为一体的远杂交技术体系,首次获得小麦与冰草属3个物种间的自交可育杂种及其衍生后代,突破了利用冰草属P基因组改良小麦的国际难题。针对向小麦有效转移外源基因的关键问题,揭示了冰草属P基因组结构重排现象,提出了远杂交中附加系和易位系创制的新模式;创制异源二体附加系、端体附加系、代换系、P染色体缺失系、异源易位系、渐渗系等类型多样的新种质354个,并揭示其可用于小麦改良的高产、抗病、抗逆等优异性状/基因,特别是多穗粒数性状受主效QTL控制,并在多环境下稳定表达,能够提高大面积推广品种穗粒数64.9%~134%。针对创新种质的有效利用问题,阐明多粒育种新材料的生理与遗传基础,创制骨干亲本和国外优质材料背景下多穗粒数与千粒重和亩穗数等性状相协调的育种新材料254个,并首次在6个小麦主产区育成携带冰草属P基因组优异基因的新品种7个、后备新品种(系)1109个,证实了新种质不仅能够有效解决了育种新材料匮乏的关键问题,而且在突破性新品种培育方面能够发挥重要作用。 （共1页)

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