大豆种质SX6907抗锈性状遗传及基因定位研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:younger666
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由豆薯层锈菌(Phakopsora pachyrhizi)引起的大豆锈病,已经成为世界大豆主产区主要病害,严重影响大豆产量。与化学药物防治相比,培育抗锈品种是控制大豆锈病最为安全有效的途径。抗锈资源筛选、抗锈基因遗传分析是开展抗病育种和抗病机理研究的基础。本研究在前期发现一份对锈菌小种SS4表现高抗的大豆资源SX6907的基础上,开展SX6907抗锈遗传分析及抗锈基因定位研究。主要研究结果如下:1.抗锈遗传分析:利用感病品种天隆1号、中豆40及蒲豆11分别与抗锈亲本SX6907杂交,构建了三个F2群体。采用离体叶片接种法,对亲本以及三个组合的F1和F2单株进行抗锈鉴定。结果表明:三个组合的F1植株都表现不同于双亲的的红黑色(Red-black,RB)病斑反应型;F2群体中出现3种抗病反应型,经卡方测验,三种抗病反应型分离比例符合1免疫(Immune,IM):2红黑色病斑(RB):1黄褐色病斑(TAN)的分离比,说明抗锈资源SX6907对锈菌小种SS4的抗性可能是由一对不完全显性基因控制。2.抗锈基因初步定位:利用BSA(Bulked Segregation Analysis)法,对抗、感亲本(中豆40、天隆一号、蒲豆11和SX6907)及抗、感池进行多态性筛选及标记连锁分析,结果表明18号染色体上、Rpp1位点附近标记与抗锈性状连锁。通过对Rpp1位点附近标记在中豆40×SX6907组合F2群体上的标记分析,将抗锈基因初步定位在标记BARCSOYSSR181856和BARCSOYSSR181864之间,物理距离约为363.9kb,标记分离比例与3种抗病反应分离比例一致。利用天隆1号×SX6907和蒲豆11×SX6907两个组合的F2分离群体验证了该结果。3.抗锈基因精细定位:进一步在初定位区间内开发出多态性SSR标记11个。利用初步定位侧翼标记对天隆1号×SX6907杂交获得的另外800株F2单株进行重组子筛选,获得重组单株16株。采用新开发的标记对重组子进行标记分析,结合表型鉴定,最终将抗锈基因定位在标记SSR24和SSR40之间,物理距离约为111.9Kb。与已知Rpp1资源的抗锈基因定位区间和抗性表现进行比较,推测SX6907抗锈基因为不同于Rpp1位点的新基因,将其命名为Rpp6907。4.抗锈候选基因分析:对Rpp6907所在定位区间内基因预测显示,该区间存在11个候选基因。其中三个基因Glyma18g51930、Glyma18g51950和Glyma18g51960属于NBS-LRR类抗病基因家族,推测它们可能是Rpp6907位点的抗锈候选基因。
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