论文部分内容阅读
大豆疫霉根腐病（Phytophthora root rot of soybean）是由土传卵菌大豆疫霉（Phytophthora sojae）侵染引起的大豆生产上的最严重的病害之一,在世界大豆主生产区均有发生。从1996年到2010年由大豆疫霉根腐病引起的美国大豆产量损失为0.68×109-1.55×109公斤。在我国于1989年首次在东北地区发现大豆疫霉菌,随后在其他一些省份也分离到了大豆疫霉。目前该病已经在我国造成较大产量损失,对我国的大豆生产带来严重威胁。利用抗病品种是防治该病的最经济、环保、有效的方法。大豆对疫霉根腐病具有两种类型的抗性：一类是由单个Rps （Resistance to Phytophthora sojae）基因控制的质量抗病性,即完全抗性；另一类是由多基因控制的数量抗病性,即部分抗性。本研究主要对我国栽培大豆微核心种质进行大豆疫霉根腐病的抗性鉴定、筛选新的抗源；运用连锁分析的方法对大豆疫霉根腐病完全抗性基因定位；利用关联分析的方法对大豆疫霉根腐病部分抗性QTL定位。这些研究结果将有助于理解大豆疫霉根腐病抗性机制,为分子标记辅助选择抗病育种奠定基础。主要研究结果如下：1.抗源筛选采用下胚轴创伤接种法鉴定201份大豆微核心种质对5个大豆疫霉菌株（P6497、AH、P7063、Pm31和PNJ1）的完全抗性,并通过基因推导方法进行抗性基因分析。结果表明201份大豆品种对5个大豆疫霉菌株共产生25种反应型,并筛选出抗4个以上菌株大豆资源25份,其中一些资源被推断含有Rpsla、Rps3a、Rpslc或新的抗性基因。总体上,南方地区抗病种质所占比例最多,筛选出对5个菌株全抗的大豆品种是MCC055、MCC060、MCC079、MCC080、MCC178。2.完全抗性基因RpsJS的遗传分析及精细定位 大豆品系南农10-1对大豆疫霉具有广谱抗性。根据南农10-1与06-070583对15个大豆疫霉菌株的反应类型,抗性基因推导表明南农10-1可能含有新的Rps基因。对南农10-1×06-070583的F2群体进行抗性遗传分析,发现南农10-1对大豆疫霉菌株JS12的完全抗性是由显性单基因控制的,该基因暂命名为RpsJSo采用混合集团分离分析法（Bulked Segregant Analysis, BSA）,将RpsJS定位在大豆G连锁群（18号染色体）,位于标记BARCSOYSSR181859和SSRG60752K之间,遗传距离分别为0.9 cM和0.4 cM,物理距离为138.9 kb；候选基因序列分析表明,该基因定位区段含有14个预测基因,其中三个基因属于NBS-LRR结构的基因。分子标记辅助抗谱分析表明,该基因可能是在Rps4、Rps5或Rps6位点上一个新的等位基因或与这些位点紧密连锁的基因。3.完全抗性基因RpsHN的遗传分析及基因定位根据大豆品种蒙8206对15个大豆疫霉菌株的反应类型,基因推导表明这个品种可能含有新的Rps基因。利用大豆疫霉菌株HeN35对蒙8206×临河大粉青与蒙8206×正阳148的重组自交系（Recombined inbred lines, RIL）群体进行抗性遗传分析,表明蒙8206对大豆疫霉菌株HeN35的完全抗性是由单基因控制的,该基因暂命名为RpsHN。抗性基因RpsHN定位在大豆N连锁群（3号染色体）,标记Bin282与Bin250之间,物理距离为672.8Kb,该基因可能是Rpsl位点上一个新的等位基因或与该位点紧密连锁的基因。4.大豆疫霉根腐病部分抗性QTL定位利用下胚轴创伤接种法对201份大豆微核心种质进行完全抗性鉴定,发现其中163份材料对大豆疫霉菌株P6497表现为感病。采用根部创伤接种法对这163份大豆品种进行部分抗性接种鉴定。利用138个SSR标记对163份大豆品种进行基因组扫描,共产生727个等位变异。群体结构分析表明供试品种分为2个亚群。对供试材料部分抗性表型数据与138个SSR标记位点进行关联分析,获得与性状相关联的标记。结果表明与部分抗性相关联的标记位点一共有4个,Satt634、Satt135、Satt221和Sat 222,分别分布在Dlb、D2、D1a和D2连锁群上。