野生菠菜为抗病性导入栽培品种提供了育种途径

华盛顿州立大学弗农西北华盛顿研究与推广中心的研究人员在一篇新论文中证实，某些野生菠菜品系对镰刀菌枯萎病具有抗性。这种真菌病害是商业菠菜种子种植者长期面临的问题。研究人员还定位了与这种抗性相关的植物基因组区域。

该发现对华盛顿州西部和俄勒冈州的种子种植者具有重要意义。这些地区生产全球大部分菠菜种子，但因酸性土壤导致病原体长期肆虐。

"我们在筛选中发现卓越抗性时感到非常振奋，随后通过DNA测序追溯了抗性来源，"植物病理学家林赛·杜托伊特表示。她在弗农西北华盛顿研究中心从事种子作物病害防治研究已达25年。

尽管本月发表于《科学报告》的论文确认了多个抗镰刀菌枯萎病的野生菠菜品种，但抗性的遗传本质仍需深入研究。不过种子公司无需等待即可应用该成果——他们可立即开始将具有抗性的野生菠菜品种用于杂交育种。

"利用抗性未必需要理解其作用机制，"杜托伊特强调，"这是育种项目立即可用的工具。"

全球菠菜消费量持续激增。过去20年间，美国人均消费量翻了一番多，其中嫩叶菠菜市场增长尤为强劲。

美国本土菠菜主要种植在加州、德州和佛罗里达州等干热地区。但菠菜种子生产需要独特的气候组合——漫长干燥且不过热的夏季。因此全球约五分之一菠菜种子产自太平洋西北地区。

然而当地作物对镰刀菌枯萎病几乎无抵抗力。该病原体通过根系入侵，阻碍水分吸收功能。种植者采取轮作（间隔十年以上）、碳酸钙土壤改良等降低酸度的措施进行应对。

即便如此，整季作物遭受毁灭性损失的风险始终存在。

本研究由杜托伊特及其团队完成：实验室前博士后桑贾亚·吉瓦利对68个源自乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦（菠菜原产地）的野生品种进行筛选，并与16个栽培品种比对。阿肯色大学研究人员共同参与。

多个野生品种表现出强抗病性。研究团队继而定位了最强抗性相关的染色体区域。这些被称为数量性状基因座的位点，可通过标记辅助选择技术（利用DNA标记筛选优良性状），帮助育种者将抗性导入商业品系。

研究资金部分来源于美国农业部国家食品与农业研究所特色作物研究计划，并获华盛顿州立大学农业、人力与自然资源科学学院哈奇项目及阿尔弗雷德·克里斯蒂安森蔬菜种子科学基金支持。