大豆抗性基因RSC7和RSC13的精细定位及对不同抗性基因聚合品系的评价

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大豆花叶病毒(SoybeanMosaic Virus,SMV)病是一种在全球各大豆主产区均有广泛分布的病毒性病害,对大豆的产量与品质产生严重的危害。培育抗SMV的品种是防治SMV病害的最经济、有效的方法,但由于各地SMV株系的动态变化和新株系的出现,大豆品种对SMV的可持续的广谱抗性研究已经成为亟需重点解决的问题。基于南京农业大学建立的一套鉴别寄主已对全国SMV株系的重新鉴定的前提下,本研究针对其中的流行株系SC7和SC13进行抗性遗传分析和抗性基因的精细定位,在此基础上结合已公布的大豆全基因组序列(the Williams82 whole-genome shotgunsequence,WGS),探索抗性基因的抗性机制,以获得抗性候选基因的相关信息,此外还对SMV抗性基因聚合品系进行评价,为克隆抗性基因以及获得转基因抗病品种奠定基础,同时为抗SMV育种提供优异抗性种质。主要研究结果如下:1.抗性基因RSC7和风C1R的抗性遗传科丰1号×南农1138-2的RIL和次级群体接种SMV SC7和SC13株系后的结果经卡平方测验显示,RIL群体的分离结果符合1抗:1感分离比例,次级群体符合1抗:2晚感:1感的分离比例,结果表明科丰1号对SC7和SC13株系的抗性各是由1对基因控制的。2.抗性基因RsC7和RsC13的精细定位以科丰1号×南农1138-2的RIL群体(184个家系)初定位的基础上,分别以SP-F2群体的116个单株和128个单株为材料,将科丰1号对SC7的抗性基因RSC7精细定位在大豆的2号染色体上(D1b连锁群),Rsc7位于BARCSOYSSR020667和BARCSOYSSR-020670两个标记之间,物理距离约为77kb,该区段中存在具有LRR结构的基因和F-boxregion类的转录因子。而将科丰1号对SC13的抗性基因RSC13位于BARCSOYSSR020610和BARCSOYSSR020621两个标记之间,物理距离约为191 kb,此区段内主要存在的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因、HSP40和SRF类基因。3.SMV抗性基因的聚合品系的评价本研究以前人通过MAS技术获得的抗性基因聚合品系的F7为材料,进行农艺性状以及田间常见病虫害抗性调查,发现这5个抗性基因聚合品系中在大多数农艺性状上均比四个亲本有不同程度的提高。5个抗性基因聚合品系接种SMV18个株系后发现,它们不但抗SMVSC4、SC8和SC14三个株系,而且对21个SMV株系均表现出抗性。试验结果证明了利用分子标记辅助选择进行抗性基因聚合育种技术的可行性。
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