使用单个内核近红外系统
Fusarium Head Blight(FHB),也称为“Scab”,是一种感染小麦和其他谷物如黑麦和大麦的真菌疾病。这种疾病的直接和二次效应导致全球损失数十亿美元。除了减少小麦产量外,真菌还产生毒素,脱氧性甲苯酚(Don),其使食物或饲料目的感染不安全。管理这种疾病的最有效的策略之一是使用较少易感或抗性的小麦品种。通过缺乏缺乏鉴定真菌和毒素在内核上缺乏快速,无损性和客观方法,已经阻碍了这些品种。
我们最近开发了一种方法,该方法由美国小麦和大麦结痂倡议部分资助,利用我们自动单核近红外(SKNIR)系统来估算小麦谷物样品中枯萎病核(FDK%)的百分比。使用该技术,可以客观地,快速,始终持续地测量小麦样品中的FDK%。SKNIR系统将允许小麦饲养员快速,无损,加快抗性品种的发展来评估镰刀菌感染的收获样本。
我们还开发了SKNIR技术来估计单粒小麦籽粒中的DON含量和小粒样品中的散装毒素水平。小麦育种家以籽粒样品的fk %和散装DON水平作为评价小麦品种抗FHB的重要参数。确定DON在籽粒间的分布规律可能有助于了解病害的传播。此外,研究DON在含DON籽粒间的分布规律,还可能揭示DON的解毒程度或对DON积累的抗性。当小麦品种在控制条件下生长和接种时,比较小麦品种籽粒中单粒DON的分布规律,可以为了解其内在的抗赤霉病机制提供一些线索。例如,Everest和Tomahawk品种收获后籽粒中单粒DON的分布(图1)表明Everest比Tomahawk更能抵抗FHB疾病的传播。比较两品种随机选择的含DON粒单粒DON的分布情况(图2),Tomahawk品种对DON积累的抗性高于Everest品种。因此,这些无损、快速的技术可以帮助小麦育种人员更全面地评价小麦抗赤霉病的种质资源,从而简化抗赤霉病品种的开发过程。
这项新开发的SKNIR技术将使小麦育种家能够快速、客观地评估小麦籽粒对FHB的损害。由于该方法是无损的,植物育种家可以快速评估样品的FHB损害,并仍然利用种子种植和世代前进。该技术也将有助于农学家和植物病理学家评估杀菌剂或其他FHB管理措施,以减少这一重要小麦疾病的影响。
博士进行的研究。Floyd Dowell和KHS Peiris;合作伙伴包括Y. Dong、W. Berzonsky、P.S. Baenziger、S.N. Wegulo、W.W. Bockus。欲了解更多信息,请联系Floyd Dowell, (785) 776-2753,floyd.dowell@ars.usda.gov.
2021年7月29日
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