论文部分内容阅读
大豆镰孢菌根腐病是大豆[Glycine max(L.)Merr.]主要病害之一,在我国发生范围逐渐扩大,危害日益严重。在生产中选育和利用抗性品种是一种最经济有效的抗病害方式。而由于大豆镰孢菌根腐病是一种复杂的受多种因素影响的病害,目前对其抗性基因资源的挖掘和利用不足,对其病害机理认识还不深入。本研究以大豆品种南豆12(高抗)×九月黄(中感)的200个自交系为材料,人工接种尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)诱发病害,评价供试材料的抗病性,比较自交系群体在接种尖孢镰孢菌(FO)和对照(CK)对照条件下幼苗生长相关性状的差异,并对其进行QTL分析。主要研究结果如下:1.200个重组自交系的病情指数及病级指数存在极显著的差异。群体平均病情指数为49.18,变异系数为34.22%。25个自交系病情指数为0~29.9,达到高抗,76个自交系介于30~49.9,属于中抗类型。其中,10个自交系小于南豆12(19.29),25个自交系的病情指数超过了九月黄(65.48)。200个重组自交系的病级指数平均值为1.98,变异系数为33.93%。86(43%)个自交系病级指数在1-2级间,79(39.5%)个在2-3级间,大多数自交系的病级属于中间类型。2.9个幼苗生长性状在家系间和处理间均存在极显著差异,各性状在接种尖孢镰孢菌(FO)后的变异系数均高于对照(CK)。性状接种效应值(EVI)表明,接种尖孢镰孢菌后,根鲜重降低39.80%、茎叶鲜重降低30.05%、根冠比下降10.79%、株高降低21.29%、总根长降低47.39%、总根系表面积下降40.34%、根系直径降低10.21%、总根系体积下降38.04%、根尖数降低41.84%。接种尖孢镰孢菌后,对群体性状负向影响的降低幅度在10%~50%之间,其中,总根长、总根系表面积和根尖数降低最明显。3.对20个性状的相关性分析表明,有81对性状间极显著相关,12对性状显著相关。对照(CK)下,病情指数与根鲜重极显著正相关,与根冠比显著正相关。接种尖孢镰孢菌(FO)后,病情指数与根鲜重、茎叶鲜重、根冠比、总根长、总根系表面积、总根系体积均呈极显著负相关,表明根鲜重和根冠比较高的材料,其病情指数也较高。4.利用已构建的高密度遗传图谱,总共在9条染色体上定位了10个QTL,在对照(CK)下检测到5个QTL,可以解释表型变异的4.34%~12.85%;在接种尖孢镰孢菌(FO)后,检测到5个QTL,可以解释表型变异的2.71%~11.91%。其中,qSFWC-Ch3-2、qRADC-Ch4和qTRLF-Ch20位点对表型的贡献率均大于10%,均为主效QTL。生物信息学分析表明前2个主效位点区间分别含有88和8个候选基因,其中位点qRADC-Ch4的2个候选基因编码具有LOB结构域的蛋白,可能与器官发育和形成有关。