作物杂志,2025, 第6期: 67–72 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.06.009

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

高产小麦品种周麦27号及其亲本的遗传分析

杜晓宇(), 邹少奎, 李楠楠, 王丽娜, 张倩, 吕永军, 李顺成, 韩玉林()   

  1. 周口市农业科学院, 466001, 河南周口
  • 收稿日期:2024-05-28 修回日期:2024-07-11 出版日期:2025-12-15 发布日期:2025-12-12
  • 通讯作者: 韩玉林,主要从事小麦遗传育种研究,E-mail:hanyulin2005@126.com
  • 作者简介:杜晓宇,主要从事小麦遗传育种研究,E-mail:du6536@126.com
  • 基金资助:
    河南省小麦产业技术体系(HARS-22-01-Z7);河南省科技研发计划联合基金(产业类)项目(225101610048);河南省科技研发计划联合基金(产业类)项目(225101610068);国家小麦产业技术体系(2023CARS-03-74);河南省农业良种联合攻关(2022010102);河南省重大科技专项(221100110700)

Genetic Analysis of High-Yield Wheat Variety Zhoumai 27 and Its Parents

Du Xiaoyu(), Zou Shaokui, Li Nannan, Wang Lina, Zhang Qian, Lü Yongjun, Li Shuncheng, Han Yulin()   

  1. Zhoukou Academy of Agricultural Sciences, Zhoukou 466001, Henan, China
  • Received:2024-05-28 Revised:2024-07-11 Online:2025-12-15 Published:2025-12-12

摘要:

为考察品种选育对小麦基因的遗传影响和相关功能基因分布情况,利用小麦55K SNP芯片对高产小麦品种周麦27号及其亲本矮抗58、周麦16进行分析。结果表明,2个亲本对周麦27号的遗传贡献有较大差异,矮抗58和周麦16对周麦27号的遗传贡献率分别为33.32%和66.68%,其中周麦16对周麦27号A、B和D亚基因组的贡献率分别为66.54%、70.85%和59.65%,周麦27号继承了较多的周麦16遗传片段,出现了较明显的偏亲现象。另外,通过1.5K育种基因芯片分析发现,周麦27号继承了高千粒重基因Tabas1TaGS5-A1TaGW2-6A,并且还含有TaSus2-2B高千粒重基因,以及YrSP、Yr29、Yr78、Yr75、Lr67Pm12等抗病基因。本研究明确了小麦品种周麦27号的遗传结构和重要性状功能基因组成,为其遗传改良和生产应用提供参考。

关键词: 小麦, 骨干亲本, 周麦27号, 55K SNP芯片, 遗传基础

Abstract:

To investigate the genetic impact of variety selection on wheat and the distribution of associated functional genes, the high-yield wheat variety Zhoumai 27 and its parents (Aikang 58 and Zhoumai 16), were analyzed using a 55K SNP wheat breeding chip. Results showed a significant difference in the genetic contribution of the two parents to Zhoumai 27. Aikang 58 and Zhoumai 16 contributed 33.32% and 66.68% of the genetic material to Zhoumai 27, respectively. Among them, Zhoumai 16 contributed 66.54%, 70.85%, and 59.65% to the A, B, and D subgenomes of Zhoumai 27, respectively. This demonstrated that Zhoumai 27 inherited a larger proportion of genetic fragments from Zhoumai 16, exhibiting a clear parental bias. Furthermore, 1.5K breeding gene chip analysis revealed that Zhoumai 27 inherited high 1000-grain weight genes Tabas1, TaGS5-A1, and TaGW2-6A, and also contained the TaSus2-2B high 1000-grain weight gene, along with disease resistance genes such as YrSP, Yr29, Yr78, Yr75, Lr67, and Pm12. This study elucidated the genetic structure and functional gene composition underlying important traits of Zhoumai 27, providing reference for its genetic improvement and practical application.

Key words: Wheat, Backbone parent, Zhoumai 27, 55K SNP chip, Genetic basis

图1

周麦27号及其双亲的SNP标记数量和染色体分布

图2

周麦16和矮抗58在不同染色体上的遗传贡献

图3

周麦27号及其亲本的基因组构成图谱 红色:源于矮抗58的区段;黄色:源于周麦16的区段;蓝色:周麦27号特异性区段;灰色:矮抗58和周麦16共同检测到的区段。

表1

周麦27号及其亲本的功能基因分型

性状
Characteristic
基因
Gene
染色体
Chromosome
周麦16
Zhoumai 16
矮抗58
Aikang 58
周麦27号
Zhoumai 27
高千粒重High 1000-grain weight Tabas1 2B + + +
TaGS5-A1 3A + + +
TaGW2-6A 6A + + +
TaSus2-2B 2B +
低千粒重Low 1000-grain weight TaSus2-2A 2A + + +
软粒Soft grain Pinb-D1 5D + + +
大籽粒Large grain QGl-4A 4A + + +
低黄色素含量Low yellow pigment content TaLCYE-B1 3B + + +
抗条锈病Resistance to stripe rust Yr29 1B + + +
YrSP 2B + +
Yr78 6B + +
Yr75 7A + +
抗叶锈病Resistance to leaf rust Lr46 1B +
Lr67 4B + + +
抗白粉病Resistance to powdery mildew Pm12 6B + + +
低穗发芽率Low spike germination rate TaSdr-A1 2A + +
高穗发芽率High spike germination rate TaSdr-B1 2B + + +
TaMFT-3A 3A + + +
Phs1 3A + + +
高秆High stem QPht-2D 2D + + +
Rht-B1 4B + + +
矮秆Dwarf stem RHT-8 2D + + +
Rht-D1 4D + + +
Rht24 6A + + +
高多酚氧化酶活性High polyphenol oxidase activity Ppo2-B1 2B + +
Ppo2-D1 2D + + +
晚开花Late flowering ELF3-B1 1D + + +
冬性Winterness Vrn-A1 5A + + +
[1] 常磊, 柴守玺. GGE双标图在我国旱地春小麦稳产性分析中的应用. 中国生态农业学报, 2010, 18(5):988-994.
[2] 张德强, 宋晓朋, 冯洁, 等. 小麦周8425B及其衍生品种与黄淮麦区主栽品种的遗传解析. 麦类作物学报, 2016, 36(10):1328-1334.
[3] 肖永贵, 殷贵鸿, 李慧慧, 等. 小麦骨干亲本“周8425B”及其衍生品种的遗传解析和抗条锈病基因定位. 中国农业科学, 2011, 44(19):3919-3929.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.19.001
[4] 刘志勇, 王道文, 张爱民, 等. 小麦育种行业创新现状与发展趋势. 植物遗传资源学报, 2018, 19(3):430-434.
[5] 董纯豪, 李俣佳, 唐建卫, 等. 周8425B抗叶锈病基因LrZH84LrZH22/Lr13在其衍生品种中的遗传解析. 河南农业大学学报, 2023, 57(6):897-906.
[6] 韩玉林, 王丽娜, 朱志峰, 等. 高产多抗广适小麦品种周麦27号的配套栽培技术与推广应用. 农业科技通讯, 2024(1):158-160.
[7] 唐建卫, 殷贵鸿, 高艳, 等. 小麦骨干亲本周8425B及其衍生品种(系)的农艺性状和加工品质综合分析. 麦类作物学报, 2015, 35(6):777-784.
[8] 王健胜, 刘伟华, 王辉, 等. 小麦-冰草衍生系3228主要产量性状的遗传分析. 植物遗传资源学报, 2010, 11(2):147-151,156.
[9] 安成立, 张改生, 李硕碧, 等. 强筋小麦陕优225系谱及性状遗传分析. 麦类作物学报, 2005, 25(3):128-131.
[10] 董昀, 赵宗武, 马华平, 等. 强筋小麦新麦18号系谱和品质性状遗传分析. 中国种业, 2006(12):35-36.
[11] 郑威, 李先文, 孙东发. SSR标记在小麦遗传资源利用中的应用. 安徽农业科学, 2008, 36(36):15791-15793,15796.
[12] 李俊, 万洪深, 杨武云, 等. 小麦新品种川麦104的遗传构成分析. 中国农业科学, 2014, 47(12):2281-2291.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.12.001
[13] 邹少奎, 殷贵鸿, 唐建卫, 等. 小麦品种周麦22号的分子遗传基础及其特异引物筛选. 麦类作物学报, 2017, 37(4):472-482.
[14] 许陶瑜, 唐朝晖, 王长彪, 等. SNP标记在小麦遗传育种中的应用研究进展. 山西农业科学, 2017, 45(9):1549-1552.
[15] 陈晓杰, 范家霖, 程仲杰, 等. 高产优质中强筋小麦新品种豫丰11的遗传构成及其特异区段解析. 种子, 2023, 42(6):14-18,25.
[16] 卢茂昂, 彭小爱, 张玲, 等. 基于55K SNP芯片揭示小麦育种亲本遗传多样性. 作物学报, 2023, 49(6):1708-1714.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2023.21047
[17] 权有娟, 袁飞敏, 刘德梅, 等. 利用KASP标记检测青海和西藏小麦品种中光周期基因分布. 麦类作物学报, 2019, 39(10):1165-1172.
[18] 王君婵, 吴旭江, 胡文静, 等. 扬麦系列品种(系)重要性状功能基因的KASP检测. 江苏农业学报, 2019, 35(6):1271-1283.
[19] 李青竹, 李国臣, 张保亮, 等. 小麦新品种周麦27号高产实证分析. 农业科技通讯, 2015(2):128-130.
[20] 亓佳佳, 韩芳, 马守才, 等. 小麦骨干亲本小偃6号及其衍生品种(系)的遗传解析. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2015, 43(11):45-53.
[21] 李俣佳, 许豪, 于士男, 等. 小麦骨干亲本周8425B抗条锈病优异基因在其衍生品种中的遗传解析. 作物学报, 2024, 50 (1):16-31.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2024.31013
[22] 杨瑞晗, 宋晓朋, 孔子明, 等. 优质强筋小麦新麦45的遗传基础解析. 种子, 2022, 41(6):14-17.
[23] 蒋进, 张明虎, 李小雨, 等. 优质弱筋小麦新品种‘南麦941’的遗传基础解析. 分子植物育种. (2022-12-26)[2024-05-28]. https://link.cnki.net/urlid/46.1068.S.20221222.1723.004.
[24] Bernardo R. Best linear unbiased prediction of the performance of crosses between untested maize inbreds. Crop Science, 1996, 36(4):872-876.
doi: 10.2135/cropsci1996.0011183X003600040009x
[25] 王延训, 田纪春. 国审小麦品种山农20高产稳产、广适性表现及遗传解析. 作物杂志, 2023(1):46-51.
[26] 邹少奎, 殷贵鸿, 唐建卫, 等. 小麦新品种周麦23号的遗传构成分析及其特异引物筛选. 中国农业科学, 2015, 48(19):3941-3951.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.19.016
[27] 陈晓杰, 范家霖, 杨保安, 等. 郑品麦24号的遗传构成及重要性状功能基因组成解析. 河南农业科学, 2021, 50(11):15-27.
[1] 李青欣, 金秀良, 宋晓, 张珂珂, 郭腾飞, 黄绍敏, 岳克, 丁世杰, 黄明, 李友军. 有机肥部分替代氮肥对豫东冬小麦生长及土壤特性的影响[J]. 作物杂志, 2025, (6): 121–131
[2] 陈志豪, 王婷, 常旭虹, 王艳杰, 刘希伟, 杨玉双, 王玉娇, 王德梅, 赵广才. 黄淮冬麦区北片冬小麦产量和品质性状的综合分析[J]. 作物杂志, 2025, (6): 148–155
[3] 马强, 李延坤, 王桂娥, 文婷婷, 张天雨, 田纪春, 王延训. 山东省审定彩色小麦品种农艺性状和品质分析及改良方向研究[J]. 作物杂志, 2025, (5): 113–119
[4] 李天奇, 曹燕燕, 葛昌斌, 李雷雷, 黄杰, 廖平安. 小麦品种漯麦906及其衍生系的KASP标记检测与分析[J]. 作物杂志, 2025, (5): 128–134
[5] 吴立国, 李晓慧, 赵清, 陈小龙, 潘静, 刘旺清, 白海波, 李前荣. 宁夏春小麦品种(系)农艺性状遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2025, (5): 147–154
[6] 李小敏, 龚红瑜, 田冰欣, 刘东华, 李春喜, 姜丽娜, 马建辉. 黄淮海平原不同行距配置和密度组合对小麦冠层结构和氮素利用的影响[J]. 作物杂志, 2025, (5): 171–176
[7] 李加汇, 陈如雪, 白红波, 王永华. 不同株型冬小麦光合―灌浆协同特性及其对产量构成的影响[J]. 作物杂志, 2025, (5): 195–203
[8] 李杰, 张永强, 雷钧杰, 吕晓庆, 陈传信, 徐其江, 聂石辉, 徐文修, 常旭虹. 不同尿素类型及施用方式对滴灌冬小麦植株性状及产量构成的影响[J]. 作物杂志, 2025, (5): 266–271
[9] 孙宪印, 张继波, 吕广德, 亓晓蕾, 孙盈盈, 米勇, 牟秋焕, 尹逊栋, 王瑞霞, 钱兆国, 高明刚. 旱地与补灌条件下不同基因型小麦高产稳产性比较[J]. 作物杂志, 2025, (4): 104–110
[10] 雒兴刚, 万海元, 安丽蓉, 李永海, 雒兴玉, 张学凯, 梁维云, 朱建强. 垄作条播下春小麦不同品种与施氮量对边行效应、产量与水分利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2025, (4): 251–258
[11] 王志刚, 刘强, 王谨, 巩敬锦, 姚群英. 未来气象条件下旱地春小麦产量及生物量对施氮量和播期变化的响应模拟[J]. 作物杂志, 2025, (4): 276–282
[12] 黄杰, 王君, 曹燕燕, 葛昌斌, 廖平安, 乔冀良, 周扬, 张振永, 孙先业. 不同小麦品种籽粒灌浆、脱水特性及其与产量的关系[J]. 作物杂志, 2025, (4): 49–57
[13] 窦阳, 陈君燚, 任淑敏, 康国章, 王黎明. 121份自选小麦新品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析[J]. 作物杂志, 2025, (4): 75–79
[14] 贺云霞, 马建辉, 张黛静, 刘东华, 晁晓燕, 陈慧平, 李春喜. 不同氮肥增效剂对减少豫北麦田气态氮损失及其增产效果研究[J]. 作物杂志, 2025, (3): 108–115
[15] 王佳童, 马映辰, 冯燕飞, 路佳慧, 郭振清, 李学利, 李云, 韩玉翠, 林小虎. 减量追氮对冀东地区春小麦磷、钾肥利用及品质的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 141–148
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!