小麥-近緣物種染色體系的高分子量麥谷蛋白亞基組成及白粉病抗性

小麥-近緣物種染色體系的高分子量麥谷蛋白亞基組成及白粉病抗性本研究旨在探討小麥TriticumaestivumL.近緣物種的不同染色體上的高分子量麥谷蛋白亞基組成以及其對(duì)白粉病抗性的影響。為此，我們檢測(cè)了8種小麥近緣物種包括中國(guó)甜褐細(xì)粒小麥（SSC），紫雜交小麥（GP），F(xiàn)1三角洲米（TM），綠燈泉小麥（GE），甜褐粒米（TSC），海地短冠小麥（HDW），軟質(zhì)顯花橡皮粒小麥（SHG）和黃谷混粒小麥（HMG）。我們用分子材料分析技術(shù)來(lái)檢測(cè)染色體上高分子量麥谷蛋白（HMW-GS）的分配和表型。我們發(fā)現(xiàn)在這8個(gè)小麥近緣物種中HMW-GS的表達(dá)是不同的，而且同一品種中染色體上HMW-GS的表達(dá)也存在一定差異。其中，大多數(shù)染色體上HMW-GS的表達(dá)在交配雜種F1TM中最高，其次是甜褐細(xì)粒小麥（SSC），僅有B臂上的單體特異性蛋白表達(dá)較高。此外，考慮到染色體上HMW-GS的表達(dá)與白粉病抗性之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)F1TM中的染色體上HMW-GS的表達(dá)會(huì)增加抗白粉病的抗性，而這些抗性素可能具有調(diào)控小麥抗病性的關(guān)鍵作用。

綜上所述，本文報(bào)道了小麥TriticumaestivumL.近緣物種染色體上高分子量麥谷蛋白亞基組成及其對(duì)白粉病抗性的影響。在這些小麥近緣物種中，HMW-GS的表達(dá)有顯著差異，并且染色體上HMW-GS的表達(dá)與抗白粉病性之間存在聯(lián)系。因此，本研究提出小麥染色體上HMW-GS的表達(dá)可能可以成為一種有效的抗病性調(diào)控機(jī)制。在進(jìn)一步研究中，需要深入探究小麥染色體上HMW-GS的功能。首先，可以建立HMW-GS多態(tài)性數(shù)據(jù)庫(kù)，分析各染色體上HMW-GS表達(dá)與小麥抗病性之間的關(guān)系。其次，研究人員還可以重點(diǎn)研究不同抗性基因之間的協(xié)同作用及其對(duì)抗病性的影響，以便有效改良小麥的抗病性。此外，基于已有的抗病性遺傳學(xué)理論，未來(lái)也可以培育出更好的小麥品種，使其具有良好的抗病性。

通過(guò)上述研究，可以檢測(cè)小麥TriticumaestivumL.近緣物種染色體上HMW-GS的表達(dá)形式，分析HMW-GS表達(dá)與小麥抗病性之間的關(guān)系，有助于深入理解小麥抗病性調(diào)控機(jī)制，進(jìn)而有效改良小麥的抗病性。此外，我們還可以根據(jù)染色體上HMW-GS的表達(dá)狀態(tài)，為培育有抗性的小麥品種提供有力的理論支持。近年來(lái)，一些研究人員提出了利用染色體上HMW-GS表達(dá)狀態(tài)信息來(lái)預(yù)測(cè)小麥抗病性的方法，他們發(fā)現(xiàn)HMW-GS水平較高的基因伴隨著抗入侵病原的能力較強(qiáng)。此外，還有一些研究表明，HMW-GS表達(dá)能夠影響小麥對(duì)寒害、旱害以及肥料等因素的適應(yīng)性，從而提高小麥耐受抗病的能力。因此，研究小麥染色體上HMW-GS的表達(dá)形式和功能，有助于實(shí)現(xiàn)小麥新品種的選擇與開(kāi)發(fā)，以抵御病害的攻擊，提高小麥籽粒品質(zhì)，促進(jìn)小麥種植產(chǎn)量的提高。同時(shí)，研究小麥染色體上HMW-GS的表達(dá)也可以幫助科學(xué)家們更有效地研發(fā)出抗病性強(qiáng)的新品種。迪克森小麥聯(lián)合股份有限公司采用了分子標(biāo)記技術(shù)，以及抗病性篩選、基因組學(xué)等方法，實(shí)現(xiàn)了小麥的基因精準(zhǔn)編輯，并開(kāi)發(fā)出了一系列抗病性強(qiáng)的小麥品種，以期解決病害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的負(fù)面影響。因此，科學(xué)家們可以結(jié)合小麥染色體上HMW-GS表達(dá)與抗病性之間的關(guān)系，提供有效的基因精準(zhǔn)編輯模型和策略，有助于實(shí)現(xiàn)小麥抗病性的高效改良。因此，未來(lái)研究小麥染色體上HMW-GS表達(dá)形式及其功能的研究，將成為小麥種質(zhì)資源利用和新品種培育中不可或缺的重要組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室和田間研究，將這些信息用于小麥基因精準(zhǔn)編輯、新類(lèi)型種植系統(tǒng)及耐受性改良等方面，將有助于促進(jìn)小麥生物質(zhì)產(chǎn)量的提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。因此，實(shí)施綜合性考察、篩選、育種與改良，以及構(gòu)建抗病性強(qiáng)的小麥種質(zhì)資源成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。例如，TheInternationalMaizeandWheatImprovementCenter(CIMMYT)的研究人員采用分子標(biāo)記和遺傳學(xué)方法，結(jié)合染色體上HMW-GS表達(dá)狀態(tài)信息，實(shí)施了大規(guī)模的小麥抗病性篩選項(xiàng)目，得到了最優(yōu)的抗病性結(jié)果。所以，研究染色體上HMW-GS表達(dá)和功能，為小麥抗病性編輯、抗病性篩選以及自然環(huán)境條件調(diào)節(jié)提供了有效可行的方案。同時(shí)，研究小麥染色體上HMW-GS表達(dá)也可以幫助開(kāi)發(fā)出具有豐富籽粒品質(zhì)的新品種。在全球范圍內(nèi)，小麥品質(zhì)和籽粒品質(zhì)也受到了病害攻擊的影響，而小麥染色體上HMW-GS水平較高的基因伴隨著籽粒品質(zhì)較好的小麥在穩(wěn)定性、口感以及抗病性等方面有著分歧的表達(dá)。因此，研究小麥染色體上HMW-GS表達(dá)和小麥品質(zhì)之間的關(guān)系，有助于將HMW-GS轉(zhuǎn)化為功能型堿基變異，實(shí)現(xiàn)小麥品質(zhì)的優(yōu)異改良，從而豐富人們的小麥籽粒類(lèi)型選擇。因此，近年來(lái)，染色體上HMW-GS表達(dá)信息的研究及其應(yīng)用也受到了極大的重視。在精準(zhǔn)編輯、新品種培育及抗性改良等方面，研究染色體上HMW-GS的表達(dá)、功能和表型特征具有重要意義。未來(lái)，進(jìn)一步加強(qiáng)小麥染色體上HMW-GS表達(dá)的生物學(xué)機(jī)制，遺傳變異進(jìn)化機(jī)理的發(fā)掘，以及通過(guò)染色體上HMW-GS表達(dá)狀態(tài)來(lái)研究小麥品質(zhì)調(diào)控機(jī)制等將不斷深入探索。基于此，可以積極地開(kāi)展小麥抗病性編輯，培育出抗病/耐寒/優(yōu)質(zhì)籽粒新品種等方面的研究，實(shí)現(xiàn)小麥生態(tài)適應(yīng)性的改善。此外，研究小麥染色體上HMW-GS表達(dá)也可以幫助開(kāi)發(fā)出新型的小麥栽培技術(shù)。目前，小麥種植技