瑞德农科的一篇论文被《中国农业科学》录用

EMS诱变抗草甘膦小麦新种质的创制与大田评价

【目的】通过EMS诱变创制抗草甘膦小麦新种质，以应对麦田杂草危害。通过大田筛选获得抗性突变株，明确5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）基因突变特征及适宜施药条件，为培育抗草甘膦小麦品种提供可行途径。【方法】用EMS诱变处理镇麦9号刚萌发的种子，创制突变群体，运用草甘膦对大田M₂、M₃代群体进行多轮筛选，获得抗性突变株。采用系选方法结合产量和抗性表型筛选出GR1、GR19和GR23等优系。通过PCR扩增和测序确定EPSPS基因突变位点，并利用RT-qPCR技术分析TaEPSPS4A、TaEPSPS-7A和TaEPSPS-7D的表达水平。最后，通过设置不同剂量和生育期的田间药效试验，系统评估草甘膦使用效果，明确其适宜施用剂量和安全使用时期。【结果】经诱变的M₂群体抗性突变频率为6.53×10^-6，在M₃代成功筛选出43株能够耐受4倍推荐剂量草甘膦的突变株。测序分析表明，抗性系GR1和GR19分别在TaEPSPS-7D中检测到5和3个突变位点，而GR23则在TaEPSPS-4A中存在5个突变位点。表达分析表明，草甘膦处理后3个突变系中多数同源基因的表达水平显著下降，且该现象与基因是否发生抗性突变无关。大田药效试验证实，各剂量草甘膦处理对杂草的株防效均达100%，显著优于异丙隆；随着草甘膦剂量的增加，小麦苗高和鲜重呈下降趋势，但多数未达显著水平，表明其对生长无显著不利影响。产量分析显示，经1×和2×剂量处理后，减产不显著，而4×和8×剂量处理后，分别显著减产3.04%和4.63%。不同生育期施药试验进一步表明，苗期至拔节期喷施2×剂量草甘膦对植株生长无显著影响，但孕穗期施药则导致株高、鲜重和籽粒产量显著下降，减产达6.48%。【结论】EMS诱变与大田筛选相结合创制抗草甘膦小麦新种质，可抗4×推荐剂量，EPSPS酶非活性中心的多个点突变增强了草甘膦抗性而不牺牲产量，在生产上应用这类抗草甘膦品种时，防除杂草适期为小麦返青期（3月上旬），用41%草甘膦840—1 680 g ae·hm^-2，兑水450 L·hm^-2，选择无雨天气进行杂草茎叶喷雾处理。