小麥穗發(fā)芽抗性的分子機(jī)制和育種研究進(jìn)展

董靜　秦丹丹　許甫超　李梅芳　徐晴　葛雙桃　周偉樂

摘要：小麥（Triticum aestivum Linn.）穗發(fā)芽（PHS）是世界性的氣象危害，嚴(yán)重影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)。小麥穗發(fā)芽抗性復(fù)雜，影響因素眾多。大量與PHS相關(guān)的QTLs已被定位，但僅有少數(shù)的基因被確定和深入研究，如R、Vp-1、MET和Sdr。重點(diǎn)綜述了穗發(fā)芽抗性位點(diǎn)定位，及上述基因調(diào)控穗發(fā)芽的進(jìn)展，并對(duì)目前研究中存在的問題和未來方向進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum Linn.）；穗發(fā)芽；抗性；分子機(jī)制；育種

中圖分類號(hào)：S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）22-5509-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.22.004

Abstract： Pre-harvest sprouting （PHS） of wheat is a worldwide climate disaster， which has severe effects on grain yield and quality. The genetics of PHS resistance of wheat is complex and many factors are involved. A lot of quantitative trait loci （QTLs） that associated with PHS have been mapped， but only a few major genes have been identified and deeply studied， such as R（red grain color gene），Vp-1（viviparous-1），MFT（MOTHER OF FT AND TFL1） and Sdr （seed dormancy resistance gene）.Progress on mapping of QTLs， molecular mechanism of genes above and breeding for PHS resistance were reviewed. Furthermore，deficiencies existing in current researches and the future direction of improving PHS resistance were discussed.

Key words： wheat（Triticum aestivum Linn.）；pre-harvest sprouting；resistance；molecular mechanism；breeding

小麥穗發(fā)芽（pre-harvest sprouting，PHS）是指小麥（Triticum aestivum Linn.）在收獲前遇到陰雨或在潮濕環(huán)境下的穗上發(fā)芽。穗發(fā)芽不僅影響產(chǎn)量，而且嚴(yán)重降低小麥的加工品質(zhì)和種用價(jià)值[1]。日本、英國(guó)、德國(guó)、瑞典、美國(guó)、加拿大、巴西、澳大利亞等國(guó)均曾遭受到穗發(fā)芽危害，加拿大和澳大利亞尤為嚴(yán)重[2]。中國(guó)長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)、西南冬麥區(qū)和東北春麥區(qū)頻繁發(fā)生，黃淮冬麥區(qū)和北方冬麥區(qū)也時(shí)有發(fā)生[3]。最近的小麥穗發(fā)芽災(zāi)害暴發(fā)于2008、2009和2010年，造成河北、河南、山東、江蘇、安徽、湖北和四川等省份商品麥質(zhì)量大幅度下降、種源緊缺，損失嚴(yán)重[4]。其中，僅2009年湖北省襄陽(yáng)市就有約20.53萬hm2小麥發(fā)生穗發(fā)芽，占當(dāng)?shù)匦←準(zhǔn)斋@面積的66%，約12億kg小麥質(zhì)量劣化。培育和種植抗穗發(fā)芽品種是解決小麥穗發(fā)芽危害的根本途徑。對(duì)近年來小麥穗發(fā)芽基因發(fā)掘、育種研究領(lǐng)域的進(jìn)展的總結(jié)，對(duì)未來小麥抗穗發(fā)芽育種將起到一定的促進(jìn)作用。

1 小麥穗發(fā)芽的影響因素

穗發(fā)芽抗性受基因型、環(huán)境及二者互作影響[5]。……