Studies on gene mining and pyramiding of wild tetraploid wheat for super heat tolerant bread wheat breeding

野生四倍体小麦基因挖掘与金字塔构建超耐热面包小麦育种研究

基本信息

批准号：
21H02166
负责人：
辻本壽
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は、マカロニコムギ(Triticum durum)の実用品種「Miki 3」に、9系統の野生エンマコムギ(T. dicoccoides)を交配し、それらのF1雑種に「Miki 3」を戻し交配してBC1F1種子を得た。次に異なる野生エンマコムギに由来するBC1F2系統10個体からの種子10粒ずつを混合して900個体からなる集団を作り、それをバルクとして自殖を繰り返し世代を進めMDL集団を開発した。本研究では、このMDL集団をスーダン農業研究機構の複数の環境で栽培し、その農業特性を調査した。これら異なる条件下での成績の比較によって、ストレス耐性と生産性を切り離して解析した。この調査によって明らかに高温耐性を示すマカロニコムギ系統を選抜した。また、MDL集団からランダムに約200の純系を選び、DArTseqでジェノタイピングした。ジェノタイピングとフェノタイピングデータを合わせ、高温耐性を含む農業形質のゲノムワイド関連解析（GWAS)を行いQTLsを同定した。その結果を論文として公開した（Balla et al. 2022, Frontiers in Plant Science).さらに、高温耐性を示すマカロニコムギMDL4系統（および対照の「Miki 3」）、既報で高温耐性を示すパンコムギMSDの4系統（および対照の「農林61号」）の総当たり交配による25組合せの5倍性雑種を作成し、全系統を日本（鳥取）およびスーダン（ワドメダニ）にて栽培し、年度内に収穫できたスーダンでは農業形質を調査した。一方、日本では生育中であるため、出穂時及び収穫後に形態の調査を行う予定である。

申请人将九个野生鳗鱼小麦（T. dicoccoides）品系与马卡罗小麦（Triticum durum）的商业品种“Miki 3”杂交，并将“Miki 3”与这些F1杂种回交以产生BC1F1种子。接下来，通过混合来自不同野生精小麦的 BC1F2 品系的 10 个个体的各 10 个种子，创建了 900 个个体的群体，并将其用作大量重复自体受精并产生世代以发展 MDL 群体。在这项研究中，我们在苏丹农业研究组织的多个环境中培育了该 MDL 群体，并调查了其农艺特征。通过比较这些不同条件下的性能，分别分析了压力耐受性和生产率。通过本次调查，选择了明显表现出耐高温性的马卡罗小麦品系。此外，从 MDL 群体中随机选择大约 200 个纯系，并使用 DArTseq 进行基因分型。结合基因分型和表型数据，我们对耐高温等农业性状进行了全基因组关联分析（GWAS）并鉴定了QTL。结果以论文形式发表（Balla et al. 2022，Frontiers in Plant Science）此外，通心粉小麦 MDL4 品系（以及对照“Miki”）。 3），我们通过循环杂交培育了四个先前表现出耐高温性的面包小麦MSD品系（以及对照“Norin 61”），创造了25个五倍体杂种组合，所有品系均分布到日本（鸟取县））和苏丹进行了农业性状调查，在苏丹（Wadomedani）种植，年内即可收获。另一方面，由于它仍在日本生长，我们计划调查其抽穗时和收获后的形态。