谷子抗咪唑啉酮的遗传应用和基因初定位

探究咪唑啉酮除草剂在谷子应用上的安全剂量和最大剂量,并对抗咪唑啉酮进行基因初定位,以期为抗咪唑啉酮谷子育种的利用提供理论基础.以谷子抗性材料'安5158'和敏感材料'豫谷9号'为研究对象,分别对其种子和幼苗喷施不同浓度咪唑啉酮,并选用250 mL/hm2浓度对亲本和BC1群体喷施,结合转录组分析完成抗咪唑啉酮基因的初定位.研究结果表明,在250 mL/hm2浓度下,敏感材料'豫谷9号'只有14％的种子能正常发芽但无法存活,而抗性材料'安5158'的种子发芽率和存活率均不受影响;敏感材料'豫谷9号'幼苗在喷药第7天,250 mL/hm2浓度下的抗逆生理指标(SOD、POD、CAT、MDA)出现明显的变化,并且不同喷药天数之间差异显著,而抗性材料'安5158'在450 mL/hm2浓度下才表现相似变化趋势.用250 mL/hm2浓度咪唑啉酮对亲本和BC1群体喷施,回交后代出现50％左右死亡率,符合完全显性遗传规律.基于转录组测序分析,谷子抗咪唑啉酮除草剂基因定位在第1条染色体短臂6.8～30.8 Mb区间内,共有9个与抗咪唑啉酮相关的候选基因.本试验确定了谷子喷施咪唑啉酮除草剂的安全剂量是250 mL/hm2,验证了其完全显性遗传规律,并完成抗咪唑啉酮相关候选基因的初定位,为抗除草剂分子辅助育种提供理论基础.