HGGT基因与小麦赤霉病籽粒毒素积累的关系解析

吴迪 朱素芹 张语卉

摘要：赤霉病是我国小麦重要病害之一，禾谷镰刀菌是其主要致病因子。赤霉病菌在侵染小麦过程中会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素（DON）。维生素E的抗氧化作用在一定程度上能降低DON的毒性，HGGT（尿黑酸牻牛儿基牻牛儿基转移酶）是维生素E生物合成的关键限速酶。为了揭示HGGT基因与小麦赤霉病及DON毒素积累的关系，本研究克隆HGGT基因的全长，并开发了基因特异标记，在31份小麦品种中进行标记分析，明确了该基因的分布。同时采用双花滴注法在扬花期对31份小麦品种进行赤霉病接种和抗性鉴定，成熟期利用LC-MS法测定籽粒中DON毒素含量。结果表明，HGGT基因与赤霉病抗性相关，携带HGGT基因的小麦品种病小穗率及籽粒毒素含量显著（P<0.05）低于不携带该基因的品种，说明HGGT基因可以用于改良小麦赤霉病抗性，并降低籽粒毒素含量。

关键词：小麦;赤霉病;DON毒素;HGGT基因;维生素E

中图分类号： S435.121.4+5  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）11-0096-04

收稿日期：2020-04-20

基金项目：国家自然科学基金（编号：31771772）。

作者简介：吴 迪（1992—），男，江苏扬州人，硕士研究生，主要从事小麦遗传育种研究。E-mail：956671930@qq.com。

通信作者：李 韬，博士，教授，主要从事小麦赤霉病遗传和种质创新研究。E-mail：taoli@yzu.edu.cn。  小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的一种麦类真菌病害。赤霉病抗性类型主要分为抗侵染、抗扩展、籽粒抗性和抗毒素积累。小麦赤霉病多发生在温暖多雨和气候湿润地区[1]，近年来，我国小麦赤霉病发生区域由长江流域向黄淮流域不断北移[2]，主要发生在长江中下游麦区和东北春麦区[3]。禾谷镰刀菌侵染小麦后造成穗部组织褐化坏死，籽粒干瘪，导致小麦产量和品质下降[4-5]，造成严重的经济损失。……