小麦群体旗叶叶绿素含量是监测小麦持绿速率的关键指标，与籽粒灌浆和产量密切相关，发掘与持绿相关的遗传位点对提高其在逆境条件下产量稳定性具有重要作用。利用无人机搭载多光谱传感器鉴定持绿性状，不仅可用于小麦持绿的量化，还可用于发掘潜在基因位点。

近日，中国农业科学院作物科学研究所何中虎研究员团队在The Crop Journal在线发表了题为“High-throughput phenotyping discovers new stable loci controlling senescence rate in bread wheat”的研究论文。该研究证明了基于无人机RGB光谱指数，结合物候期指标（活动积温）在小麦持绿性重要基因发掘上具有重要价值，为分子设计育种中选育适应气候变化的高产稳产型小麦新品种提供了新工具。

研究利用中麦578/济麦22 RIL群体的262个家系，在3个环境下采用无人机搭载RGB传感器以及地表SPAD-502设备，研究了小麦从抽穗期到花后35天动态多时序冠层光谱（RGB-VIs）和旗叶叶绿素含量（FLC）表型变化情况。首先，利用人工调查SPAD值构建了动态衰老速率指标MSR；其次，利用活动积温和无人机光谱指数构建了基于无人机光谱指数的动态持绿速率指标USG，进而分别对该群体下持绿和衰老特性进行评估；最后，结合50K 高密度遗传图谱发掘与持绿相关的遗传位点。结果表明，2种指标在大部分生育期均能快速筛选具有持绿特性的家系。结合产量三要素和株高表型数据，发现持绿特性主要通过改变千粒重进而影响籽粒产量，且持绿速率对籽粒产量和株高呈显著正相关。此外，USG和MSR指标共定位到38个与持绿性状相关的稳定位点，其中9个可能是潜在的新QTL，18个QTL在两个以上的生育期内稳定表达，8个QTL具有一因多效性，大部分位点的物理位置与前人报道的千粒重位点一致。这些结果证明了基于无人机光谱指数，结合物候期指标（活动积温）在小麦持绿性等重要产量性状基因发掘中的潜力。

作者和基金项目

中国农业科学院作物科学研究所和农业环境与可持续发展研究所联合培养博士研究生李雷为该文第一作者，肖永贵研究员和张勇研究员为共同通信作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2022ZD0115703）、国家自然科学基金项目（32372196，32250410307）和北京市种质创新与新品种培育联合攻关计划（G20220628002）的资助。

THE CROP JOURNAL

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The Crop Journal (《作物学报（英文版）》)是中国科协主管，中国作物学会、中国农业科学院作物科学研究所和中国科技出版传媒股份有限公司共同主办的学术期刊，创刊于2013年10月。办刊宗旨为刊载作物科学相关领域最新成果，开展国际学术交流，促进我国作物科学研究水平及国际影响力的提升。主要刊登作物遗传与育种、作物基因组与分子育种、作物耕作栽培、生理生化、生态、种质资源以及与农作物有关的生物技术、生物数学等领域以第一手资料撰写的研究论文、研究简报以及专题综述等。2023年The Crop Journal的SCI影响因子为6.0，在JCR农学和植物学两个学科位于Q1区，并位列中科院分区农林类期刊一区。2019–2023年获中国科技期刊卓越行动计划重点项目资助，2024–2028年获中国科技期刊卓越行动计划二期梯队项目资助。

（转自：小麦研究联盟）