作者及机构

本文的主要作者包括Jun Su、Jiaojie Zhao、Shuqing Zhao、Mengyu Li、Shuyong Pang、Zhensheng Kang、Wenchao Zhen、Shisheng Chen、Feng Chen和Xiaodong Wang。他们分别来自中国河北农业大学、西北农林科技大学、北京大学和河南农业大学等机构。该论文于2021年6月23日发表在《Frontiers in Genetics》期刊上，属于“植物基因组学”专题。

论文主题

本文综述了小麦对三种常见根部病害的抗性遗传学研究进展，这三种病害分别是：普通根腐病（spot blotch）、镰刀菌冠腐病（Fusarium crown rot）和纹枯病（sharp eyespot）。这些病害由于土壤变化、高密度种植和秸秆还田等农业措施的广泛应用，已成为全球小麦生产的严重威胁。本文总结了近年来关于小麦对这些病害抗性的遗传学研究结果，并重点介绍了具有较高抗性的小麦种质资源及其抗性基因位点。

主要观点及论据

1. 病害背景及威胁

由于全球气候变化和农业耕作方式的改变，小麦根部病害的严重性逐渐增加。普通根腐病由Bipolaris sorokiniana引起，镰刀菌冠腐病由Fusarium pseudograminearum等镰刀菌引起，纹枯病则由Rhizoctonia cerealis引起。这些病害不仅导致小麦产量下降，还可能影响小麦籽粒质量，进而威胁食品安全。特别是在中国北方小麦-玉米轮作区，秸秆还田等措施加剧了这些病害的爆发。

2. 普通根腐病的抗性遗传研究

普通根腐病的抗性遗传研究相对较少，但已有一些抗性基因位点被鉴定出来。例如，Sb1基因位于7D染色体上，与小麦叶锈病抗性基因Lr34相关联。此外，Sb2、Sb3和Sb4等基因也在不同小麦品种中被发现。通过双亲群体和连锁图谱分析，多个抗性QTL（数量性状位点）被定位到不同染色体上。这些QTL为小麦抗病育种提供了重要的遗传资源。

3. 镰刀菌冠腐病的抗性遗传研究

镰刀菌冠腐病的抗性遗传研究主要集中在Fusarium pseudograminearum和F. culmorum引起的病害上。研究发现，Qcrs.cpi-3b是一个主要的抗性QTL，位于3B染色体上。此外，其他抗性QTL也在不同小麦品种中被鉴定出来。通过基因组关联分析（GWAS），研究人员进一步验证了这些QTL的抗性效应，并发现了一些新的抗性位点。

4. 纹枯病的抗性遗传研究

纹枯病的抗性遗传研究相对较少，但已有一些抗性QTL被鉴定出来。例如，Qse.cau-1as、Qse.cau-2bs和Qse.cau-3bs等QTL在不同小麦品种中被发现。通过基因组关联分析，研究人员进一步验证了这些QTL的抗性效应，并发现了一些新的抗性位点。

论文的意义与价值

本文系统地总结了小麦对三种常见根部病害的抗性遗传研究进展，为小麦抗病育种提供了重要的理论依据和遗传资源。通过总结抗性基因位点和QTL，本文为未来的抗病育种工作提供了方向。此外，本文还强调了利用基因组关联分析和高通量测序技术加速抗性基因的鉴定和克隆的重要性。

论文的亮点

1. 全面综述：本文全面总结了小麦对普通根腐病、镰刀菌冠腐病和纹枯病的抗性遗传研究进展，涵盖了大量的抗性基因位点和QTL。
2. 抗性种质资源：本文重点介绍了具有较高抗性的小麦种质资源，为抗病育种提供了宝贵的遗传材料。
3. 基因组关联分析：本文强调了利用基因组关联分析和高通量测序技术加速抗性基因的鉴定和克隆，为未来的抗病育种工作提供了新的思路。

结论

本文通过综述小麦对三种常见根部病害的抗性遗传研究进展，为小麦抗病育种提供了重要的理论依据和遗传资源。未来的研究应继续探索新的抗性基因位点，并利用基因组关联分析和高通量测序技术加速抗性基因的鉴定和克隆，以应对全球小麦生产中面临的病害威胁。