冰草（Agropyron cristatum）是小麦重要的野生近缘植物之一，携带诸多可供小麦遗传改良的优异基因。中国农业科学院作物科学研究所李立会研究员团队，长期坚持利用冰草进行小麦遗传改良的研究工作，完成的“小麦与冰草属间远缘杂交技术及其新种质创制”获2018年度国家技术发明二等奖。
2019年7月15日，TAG在线发表了该团队对冰草6P染色体中提高穗粒数遗传位点进行物理定位的研究论文，下面是一作张智博士的解读。
小冰麦4844-12是小麦-冰草6P二体附加系，具有多花多粒、抗条锈病、抗叶锈病等优良性状(Wu et al. 2006; Zhang et al. 2017; Song et al. 2016a, b)。本课题利用冰草6P缺失系、小麦-冰草6P异源易位系和遗传群体为研究材料，结合GISH、FISH和分子标记，对6P染色体中提高穗粒数遗传位点进行了物理定位，研究结果为冰草多粒基因的进一步挖掘和应用奠定了基础。
本实验室前期利用辐照的方法，创制了一套小麦-冰草6P异源易位系和缺失系(Song et al. 2016a, b)。本研究通过对一系列小麦-冰草6P异源易位系和缺失系多年的农艺性状考察和比较，发现携带6PL(0.27–0.51) 的缺失系和易位系表现出多花多粒的性状(图1)。同时，进一步创制的携带6PL(0.35–0.42) 的小片段易位系WAT650a(T5BL•5BS-6PL)也具有多花多粒的特性(图2)，不但证明了多粒位点物理定位的可靠性，而且为多粒基因的进一步发掘和在育种中的应用奠定了基础。
在先前的报道中，小麦-冰草中间插入易位系Pubing2978表现多花多粒的特性，但作者并未阐明其携带的6P染色质的物理位置和大小(Zhang et al. 2016)。在本研究中，对易位系WAT650a分子细胞学的鉴定结果表明，外源片段6PL(0.35–0.42)易位于小麦染色体5BS的端部。同时，利用分布于易位系Pubing2978的6P染色体的特异标记对易位系WAT650a进行鉴定，其中有5个标记是重叠的。以上结果表明，易位系WAT650a与Pubing2978所携带的冰草6P染色质存在部分的重叠，并且冰草6P携带的多粒基因位于6PL(0.35–0.42)。
本研究结果于2019年7月15日在Theoreticaland Applied Genetics 在线发表 (Deletion mappingand verification of an enhanced‑grainnumber per spike locus from the 6PL chromosome arm of Agropyron cristatum in commonwheat, DOI:10.1007/s00122-019-03390-5)，中国农业科学院作物科学研究所张智博士为第一作者，李立会研究员为通讯作者。该研究得到中国农业科学院科技创新工程 (CAAS-ASTIP-2017-ICS) 和国家现代农业产业技术体系(CARS-03) 的资助。
主要参考文献：
Song LQ, LuYQ, Zhang JP, Pan CL, Yang XM, Li XQ, Liu W, Li LH (2016a) Physical mapping of Agropyroncristatum chromosome 6P using deletion lines in common wheat background.Theor Appl Genet 129:1023–1034
Song LQ, LuYQ, Zhang JP, Pan CL, Yang XM, Li XQ, Liu WH, Li LH (2016b) Cytological andmolecular analysis of wheat-Agropyron cristatum translocation lines with6P chromosome fragments conferring superior agronomic traits in common wheat.Genome 59:840–850
Wu J, YangXM, Wang H, Li HJ, Li LH, Li XQ, Liu WH (2006) The introgression of chromosome6P specifying for increased numbers of florets and kernels from Agropyroncristatum into wheat. Theor Appl Genet 114:13–20
Zhang Z,Song LQ, Han HM, Zhou SH, Zhang JP, Yang XM, Li XQ, Liu WH, Li LH (2017)Physical localization of a locus from Agropyron cristatum conferringresistance to stripe rust in common wheat. Int J Mol Sci 18:2403
Zhang J,Zhang JP, Liu WH, Wu XY, Yang XM, Li XQ, Lu YQ, Li LH (2016) An intercalarytranslocation from Agropyron cristatum 6P chromosome into common wheatconfers enhanced kernel number per spike. Planta 244:853–864
