小麦是世界主要粮食作物，是我国40％以上人口的主粮。育种学家长期以来致力于培育“多抗、高产、优质”型小麦新品种，但是传统育种进展缓慢。随着小麦功能基因组的发展，“品种设计育种”应运而生，其重要内容之一是重要农艺性状关键基因的优异等位的高效聚合。小麦条锈病（Pst）和秆锈病(Pgt)严重制约小麦生产。人们已经鉴定出小麦抗锈病QTL或基因数百个。在此基础上，中国科学院西北高原生物研究所麦类作物分子育种组与加拿大农业部渥太华研发中心、四川农业大学小麦研究所联合，经过精心设计，以稳产但不抗病且品质较差的青海省对照品种高原448为受体，以携带多个抗性基因且具有较好加工品质的小麦品系PS4-1为供体，对涉及小麦抗秆锈病（Ug99）、抗条锈病、加工品质的10个目标基因进行优化组合，经过6年努力，利用杂交、回交、分子标记定向选择等技术，成功将优异目标基因聚合到高原448，并且尽可能保留了高原448的稳产及生态适应性的特性。获得的“品种设计”材料，在稳产、生态适应强的基础上，对秆锈病小种Ug99均近免疫或高抗，对条锈病有高度抗病性，高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成也得到了优化。
　　上述研究成果于2020年8月4日在线发表在Plant Disease（一区，IF：3.809）期刊上。中国科学院大学博士研究生刘韬为第一作者，张波副研究员和张怀刚研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院科技服务网络计划(STS)区域重点项目；中国科学院战略先导专项（XDA24030102）、青海省科技厅重点研发项目（2020-HZ-807）的支持。学科组依托青海省作物分子育种重点实验室和中科院高原生物适应与进化重点实验室。
　　论文链接：https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PDIS-02-20-0420-RE
表1.部分聚合品系的Ug99抗性检测


图1. Ug99抗病聚合品系的条锈病抗性鉴定

图2.BC₁F_5:6家系的高分子量麦谷蛋白检测. CK1、CK2、P1和P2分别代表中国春，高原356，亲本Ps4-1和高原448. a到m代表部分聚合系

责任编辑：余玉婷