通过大量分离RNA测序和连锁作图分析，发现了一个Pm4等位基因，该等位基因能够为小麦育种系YZ16提供稳定的白粉病抗性

《BMC Plant Biology》：Bulked segregant RNA sequencing and linkage mapping identify a Pm4 allele conferring stable powdery mildew resistance in wheat breeding line YZ16

　　

摘要

背景

小麦白粉病是由Blumeria graminis f. sp. tritici（Bgt）引起的，至今仍是小麦生产的主要限制因素。具有诊断标记的抗性基因在 deploy 时不应带有明显的农艺劣势，这对于实现持久的育种目标至关重要。本文通过遗传分析、批量分离RNA测序（BSR-Seq）、连锁作图和等位基因验证，对普通小麦品系YZ16的白粉病抗性进行了遗传和分子层面的研究。

结果

YZ16在幼苗阶段对Bgt E09菌株表现出较高的抗性，并且对另外10个Bgt菌株中的9个也具有抗性，表明其抗性谱较广。在田间接种实验中，YZ16的成株抗性也较为稳定。通过对F₂群体和F_2:3家庭的遗传分析，发现控制这种抗性的基因为一个显性基因，暂命名为PmYZ16。BSR-Seq将抗性位点定位在2A染色体上的一个远端区间（766.9–784.6 Mb），连锁作图显示抗性与JS717×JS718（克隆的Pm4基因的功能标记）完全共分离。序列比较表明，该基因编码的蛋白质与Pm4d/Pm4e相同，说明YZ16携带了Pm4等位基因。表达谱分析进一步显示，在受到Bgt接种后，两种剪接变体（PmYZ16_V1和PmYZ16_V2）的表达发生了动态变化。在两个生长季节中，YZ16在关键产量相关性状上的表现基本相当。

结论

YZ16的白粉病抗性由2AL染色体臂上的Pm4等位基因决定，并可通过功能标记进行有效追踪。结合其在幼苗和成株阶段的抗性以及在测试条件下的良好农艺表现，YZ16成为小麦育种中基于标记辅助选择和抗性基因累积的宝贵材料。