李兴锋团队培育出新型耐低磷胁迫的小麦-中间偃麦草渐渗系

（2021.1.31 The Crop Journal）

我国磷肥利用效率较低，大量磷资源被土壤固定而难以被农作物吸收。过度使用磷肥不仅造成农业生产成本的增加，还容易造成严重的环境污染。因此，培育磷高效利用和耐低磷的作物新品种对降低农业成本、维护生态环境及保障粮食安全有非常重要的意义。中间偃麦草是重要的小麦野生近缘植物之一，大穗多花、抗逆性强、适应性广，对多种病虫害有良好的抗性，且对低磷胁迫的适应性强。从中间偃麦草等近缘植物中挖掘与耐低磷胁迫相关的基因对小麦营养高效性状遗传改良具有重要价值。

近日，山東农业大学小麦分子染色体工程研究团队在The Crop Journal在线发表了题为“Molecular cytogenetic characterization of a novel wheat–Thinopyrum intermedium introgression line tolerant to phosphorus deficiency”的研究论文。通过分子细胞遗传学和水培试验对一个新型耐低磷胁迫的小麦-中间偃麦草渐渗系进行鉴定，为小麦磷高效种质创新和新品种培育提供了新的种质资源。

研究者在中间偃麦草和普通小麦烟农15的杂交后代中筛选到了一个生长繁茂、大穗多花的小偃麦种质系山农304，利用染色体原位杂交、分子标记和苗期水培试验对其进行了鉴定。基因组原位杂交（GISH）在山农304中未检测到中间偃麦草的杂交信号，推测其为异源染色体渐渗系;利用寡核苷酸探针套的荧光原位杂交（FISH）技术，在烟农15和山农304的2A、7A、2B等多个染色体上鉴定到不同的杂交信号，说明山农304在多个染色体位点结构发生了变化;利用分子标记在山农304中扩增出多个中间偃麦草的特异条带，进一步说明其含有来自中间偃麦草的外源物质。

水培试验结果表明，山农304在低磷胁迫条件下的冠干重、生物量及磷吸收量均高于亲本烟农15，且根际pH值明显降低。HPLC分析发现，山农304具有较强的有机酸（草酸）分泌能力，可能更易分解土壤中的难溶性磷。综上所述，山农304是一个具有耐低磷胁迫特性的小麦-中间偃麦草渐渗系，可用于小麦磷高效种质创新和遗传改良。

山东农业大学博士研究生张霞为第一作者，李兴锋教授为通信作者。该研究得到国家自然科学基金项目（31671675）和国家重点研发计划项目（2016YFD0102000）资助。小麦分子染色体工程研究团队主要聚焦于小麦外源优异基因挖掘、种质创新与新品系选育、重要性状基因标记定位等方面研究，已在国内外学术期刊发表多篇高水平研究论文。