The potential of genomic‐assisted breeding to improve Fusarium head blight resistance in winter durum wheat
The potential of genomic‐assisted breeding to improve Fusarium head blight resistance in winter durum wheat
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基因组辅助育种提高冬硬粒小麦赤霉病抗性的潜力
DOI：
10.1111/pbr.12515
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
2
通讯作者：
C.F.H. Longin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Miedaner;A.-N. Sieber;H. Desaint;H. Bürstmayr;T. Würschum;C.F.H. Longin
硬粒小麦是最重要的四倍体小麦，主要用于粗粒小麦粉和面食生产，但因其对赤霉病 (FHB) 的高度易感性而臭名昭著。我们的目标是鉴定和表征冬季硬粒小麦数量性状基因座 (QTL)，并评估基因组方法改善 FHB 抗性的潜力。在这里，我们采用了由 170 个冬季和 14 个春季硬粒小麦品系组成的国际小组，对五种环境下的镰刀菌抗性进行了表型分析。抽穗日期、株高和平均FHB严重程度表现出显着的基因型变异，具有高遗传力，并且FHB抗性与抽穗日期和株高呈负相关。矮化基因Rht-B1显着影响FHB抗性，全基因组关联扫描发现了另外8个影响FHB抗性的QTL，解释了1%至14%的基因型变异。与基于四个最强 QTL 的标记辅助选择相比，全基因组预测方法的预测能力仅略有提高。总之，硬粒小麦的 FHB 抗性是一个高度数量性状，在育种计划中最好通过经典的高通量循环表型选择来解决，如果有可用的标记谱，可以通过基因组预测来辅助。
Durum wheat is the most important tetraploid wheat mainly used for semolina and pasta production, but is notorious for its high susceptibility to Fusarium head blight (FHB). Our objectives were to identify and characterize quantitative trait loci (QTL) in winter durum and to evaluate the potential of genomic approaches for the improvement of FHB resistance. Here, we employed an international panel of 170 winter and 14 spring durum lines, phenotyped forFusarium culmorumresistance at five environments. Heading date, plant height and mean FHB severity showed significant genotypic variation with high heritabilities and FHB resistance was negatively correlated with both heading date and plant height. The dwarfing geneRht‐B1significantly affected FHB resistance and the genome‐wide association scan identified eight additional QTL affecting FHB resistance, explaining between 1% and 14% of the genotypic variation. A genome‐wide prediction approach yielded only a slightly improved predictive ability compared to marker‐assisted selection based on the four strongest QTL. In conclusion, FHB resistance in durum wheat is a highly quantitative trait and in breeding programmes may best be tackled by classical high‐throughput recurrent phenotypic selection that can be assisted by genomic prediction if marker profiles are available.
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