抗大豆胞囊线虫SCN3-11位点的KASP标记开发和利用

大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)是严重危害世界范围大豆生产的害虫, 采用合理轮作和种植抗病品种可有效控制损失。为了开展分子标记辅助选择以加速抗病品种培育, 本研究针对前期发现的与大豆胞囊线虫3号小种(SCN3)抗性显著关联的非同义变异SNP位点Map-5149, 开发高通量、低成本的新型分子标记—竞争性等位基因特异PCR标记(kompetitive allele specific PCR, KASP), GmSNAP11-5149。利用GmSNAP11-5149鉴定了来自8个国家的202份代表性大豆抗感资源, 发现141份材料携带抗病基因型GmSNAP11-5149-AA, 平均雌虫指数为6.2%, 极显著低于58份携带感病基因型GmSNAP11-5149-GG材料的雌虫指数(61.1%), 方差分析表明, GmSNAP11-5149与胞囊线虫的抗性显著相关(F=44.18, P<0.0001), 对抗病材料的选择效率达到92%, GmSNAP11-5149可作为一个实用的分子标记应用于辅助抗大豆胞囊线虫品种选育和抗病种质资源鉴定。     

抗胞囊线虫高油大豆种质资源创新与利用研究

选择综合性状较好、脂肪含量23%以上的大豆品种与具有Peking、Hartwig抗线虫基因的抗线虫品种（系）,有性杂交。杂交后代的低世代,在大豆胞囊线虫病圃进行抗线虫鉴定、选择;高世代,进行大豆胞囊线虫病土盆栽鉴定及品质跟踪分析,定向选择。选育出庆农05-1028、05-1009、05-1071、07-1115、07-1568、08-2535等6个兼抗大豆胞囊线虫1、3号生理小种,脂肪含量22%以上的新的种质资源。该种质聚合了国内外抗线虫病、高脂肪、高产品种（系）的优良基因,遗传基础广泛,可做为大豆抗胞囊线虫兼高脂肪育种的亲本材料,这些品系将对推动大豆生产起到一定作用。     

野生大豆种质抗SCN和SMV鉴定研究

１９８１～１９８７年对７３７份种质进行了抗大豆孢囊线虫病（ＳＣＮ）、大豆花叶病毒病（ＳＭＶ）接种鉴定，结果表明，不同原生地、不同类型野生大豆对病害的反应显著不同，两种病害的免疫和高抗资源仅占０．６８％与１．０８％，野生大豆虽蕴藏有抗性基因，但必须经过接种鉴定，筛选出抗源，才能有针对性地提供育种应用，发挥其潜在价值。     

利用野生大豆资源创新抗胞囊线虫病种质

利用采自黑龙江省胞囊线虫病区的野生大豆与丰产性好、综合性状优良的栽培大豆品种(系)进行单交和三交,创新出农艺性状优异、中抗大豆胞囊线虫病的新种质。结果表明,利用野生大豆资源是拓宽抗源的有效途径。并探讨了利用野生大豆创造新种质的方法。     

基于大豆胞囊线虫病抗性候选基因rhg1的InDel标记开发与鉴定

大豆胞囊线虫病是严重危害大豆生产的重要病害之一,根据抗病候选基因开发标记可为分子标记辅助选择抗病材料提供标记资源.本研究通过对大豆胞囊线虫抗性候选基因rhg1的序列比对分析,发现4个插入/删除位点,针对其中3个多碱基插入/缺失位点开发了InDel标记.应用开发的3个InDel标记对33份栽培大豆进行基因型鉴定,共检测到等位变异11个,平均每个位点3.67个.其中rhg1-I1位点有等位变异5个,rhg1-I2位点有等位变异2个;rhg1-I4位点有等位变异4个.各等位变异发生频率范围为0.8%～77.3%.InDel标记与大豆胞囊线虫抗性间的关联分析表明,rhg1-14为抗性相关标记,对抗病资源的检出效率为88.2%,对感病资源的检出效率为100%.该标记的288 bp等位变异和294 bp等位变异为抗病相关等位变异,269 bp等位变异和272 bp等位变异为感病相关等位变异.此标记与常用于标记辅助选择的Satt309配合鉴定可以提高SCN抗病资源的检测效率.     

基于大豆胞囊线虫抗病候选基因rhg1的InDe1标记发掘与鉴定

大豆胞囊线虫病是严重危害大豆生产的重要病害之一,根据抗病候选基因发掘标记可以为分子标记辅助选择抗病材料提供标记资源。本研究通过对大豆胞囊线虫抗病候选基因rhg1的序列比对分析,发现4个插入/删除位点,针对其中3个多碱基插入/缺失位点开发了InDel标记。应用开发的3个InDel标记对33份栽培大豆进行基因型鉴定,共检测到等位变异11个,平均每个位点3.67个。其中rhg1-I1位点有等位变异5个,rhg1-I2位点有等位变异2个;rhg1-I4位点有等位变异4个。各等位变异发生频率范围为0.8%~77.3%。InDel标记与大豆胞囊线虫抗性间的关联分析表明,rhg1-I4为抗性相关标记,对抗病资源的检出效率为88.2%,对感病资源的检出效率为100%。该标记的288 bp等位变异和294 bp等位变异为抗病相关等位变异,269 bp等位变异和272 bp等位变异为感病相关等位变异。此标记与常用于标记辅助选择的Satt309配合鉴定可以提高SCN抗病资源的检测效率。     

转复制酶基因抗小麦黄花叶病新品系的评价与利用

研究抗黄花叶病毒病转基因小麦新品系的利用价值,对小麦黄花叶病抗性遗传稳定性、农艺性状、主要品质特性和其他主要病害抗病性进行鉴定.结果表明:抗黄花叶病毒病转基因小麦新品系N12、N13、N14和N15抗性稳定,具有分蘖力强、成穗率高及穗粒数多、品质好等优点,可作为优异种质资源利用.通过回交育种技术,成功地将抗黄花叶病毒病基因转入到当地推广品种或中间材料中,已育成的1个兼抗黄花叶病和白粉病新品系04T19,以及聚合Wax基因、Pm基因与抗黄花叶病毒病转基因的材料6株,在丰产性、抗病性等方面均较N12、N13、N14和N15有较大提高.     

水稻抗纹枯病QTL qSB-9TQ和抗条纹叶枯病基因Stv-bi的聚合育种

以携带抗纹枯病QTL qSB-9^TQ的籼稻品种特青和携带抗条纹叶枯病基因Stv-bⁱ的粳稻品种镇稻88为优良等位基因供体亲本,江苏省推广的粳稻品种武育粳3号和武粳15为受体亲本,分别杂交并连续回交。在回交及自交分离世代,利用开发的覆盖目标基因区间的双侧分子标记对目标基因进行辅助选择。至回交BC₄F₁世代,同一遗传背景2个回交方向的中选单株间聚合杂交,获得2个目标基因位点均纯合的聚合F₃株系。条纹叶枯病抗性鉴定和纹枯病抗性接种鉴定结果表明,聚合株系对条纹叶枯病均表现抗病;以0~9级评级标准评价,聚合株系的纹枯病较相应的轮回亲本分别低1.1~1.6级和0.8~1.4级。结合回交低世代抗性鉴定结果分析,自行开发的分子标记对目标基因的辅助选择是有效的。讨论了抗纹枯病育种及分子标记辅助选择聚合育种的相关问题。     

马铃薯种质资源晚疫病抗性评价及分子标记辅助筛选

由致病疫霉（Phytophthora infestans）引起的晚疫病是马铃薯生产上最具危害性的病害,种植抗病品种是防治该病害最有效的方法。分子标记辅助选择可以大大缩短育种年限,提高育种效率。对395008.45×克新27号的60份杂交后代进行了晚疫病抗性评价,结果有39份表现抗病,21份表现感病。利用晚疫病抗性基因R8的分子标记对60份杂交后代进行了检测,其中有43份含有R8基因;对36份种质资源进行检测,其中有28份含有R8基因。本研究鉴定的抗性资源可为马铃薯抗病育种提供优质的亲本材料。     

大豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性遗传分析

大豆胞囊线虫病（Soybean cyst nematode）严重危害我国大豆生产。我国大豆胞囊线虫有8个生理小种,其中,4号生理小种致病力最强,主要分布在黄淮海大豆产区。了解抗源的遗传模式有助于抗病基因的定位和分子标记的开发。以对大豆胞囊线虫4号生理小种高抗抗源CBL黑豆为父本、高感材料品75-14为母本,构建了F₁、F₂和F_2∶3 3个世代群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析CBL黑豆抗大豆胞囊线虫4号生理小种的遗传效应。结果表明：CBL黑豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因控制,F₂世代主基因遗传率为64.47%,F_2∶3世代主基因遗传率为75.99%。主基因遗传率较高,育种可以在早代选择。     

大豆抗SC3候选基因的克隆及分析

大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus, SMV)病是大豆主要的病害之一,给我国大豆生产带来了巨大的损失。大豆抗病育种是目前防治大豆花叶病毒病最为经济有效的措施,发掘抗病基因是抗病育种的基础。本文在前期对大豆抗SMV株系SC3基因精细定位的基础上,克隆了2个具有TIR-NBS-LRR典型抗病结构域的基因(GmR47和GmR51)。生物信息学分析表明, GmR47和GmR51基因均在抗感品种中存在氨基酸位点的突变,而且突变位点都位于保守结构域内,这2个基因编码的蛋白质预测为烟草花叶病毒(TMV)抗性N蛋白;物种间同源比对结果显示, GmR47和GmR51基因与野生大豆亲缘较近。qRT-PCR结果表明, GmR47和GmR51能够响应SMV的侵染增加表达量,且在抗病品种中的表达量高于感病品种。2个基因存在IN1、IN2和IN3不同的剪接体,所有的剪接体都能够响应病毒的诱导增加表达量,且在抗病品种中的表达量高于感病品种, IN1和IN2的表达量随时间的变化较为明显, IN3的表达量则相对稳定,说明这些剪接体可能参与大豆对SMV的抗病过程。本研究为后续基因功能的研究奠定了基础。     

冀豆系列品种抗病基因型分子推断

大豆花叶病毒病(SMV)和大豆孢囊线虫病(SCN)是危害大豆生产的重要病害。本试验以冀豆系列14个品种为材料,利用RAPD和SCAR标记技术对其进行了大豆花叶病毒病和孢囊线虫病的抗病基因型分析,以寻找可供在大豆生产和育种中利用的抗源。所用引物为重复性较好的OPL_07,OPAO_19和SCW_05。通过分析,我们初步推断冀豆4号和五星一号同时具有大豆花叶病毒SC和Sa两种株系的抗性基因,其中五星一号既具有大豆花叶病毒病抗性基因同时还具有大豆孢囊线虫病抗性基因,可推荐作为大豆生产和育种中优先选用的抗源材料。     

大豆品种资源抗灰斑病7号生理小种优异等位变异的发掘

本文旨在发掘大豆品种资源中抗灰斑病7号生理小种优异等位变异,为培育抗灰斑病品种提供遗传信息和载体材料。以202份大豆品种为试验材料,鉴定材料抗灰斑病7号生理小种的抗病性。利用SSR标记进行全基因组扫描,采用TASSEL 3.0软件的GLM模型和MLM模型对大豆品种的灰斑病抗性与标记进行关联分析。结果表明,2种模型共同检测到12个与灰斑病7号生理小种抗性显著关联的位点,各标记对表型变异的解释率为2.00%~15.47%,共同检测到增效作用的等位变异共有20个,其中增效表型效应值最大的等位变异是Satt549-263(18.88),载体材料为‘合丰29’;其次为Satt372-291(17.92),载体材料为‘合丰34’。发掘到的等位变异信息和载体材料为培育抗灰斑病品种亲本选配和后代等位条带辅助选择提供了依据。     

玉米种质资源抗腐霉茎腐病鉴定

腐霉茎腐病(Pythium stalk rot)是玉米生产上的重要病害。2013—2016年, 对1213份玉米种质资源进行了抗肿囊腐霉(Pythium inflatum)茎腐病的鉴定与评价。在1213份玉米种质中, 鉴定出高抗肿囊腐霉茎腐病的材料207份, 占鉴定总数的17.1%, 主要来自中国的内蒙古、河北、山西及美国等地。抗性材料159份, 占鉴定材料数的13.1%, 主要由源自中国的内蒙古、云南、山西和美国等地的种质构成。由此可见, 玉米种质中存在较为丰富的抗腐霉茎腐病资源, 且抗性水平与地理来源有关。自交系和农家种中对肿囊腐霉茎腐病表现高抗的种质分别占鉴定种质总数的18.7%和10.6%, 表明自交系中高抗肿囊腐霉茎腐病资源较农家种更为丰富。     

大豆新种质对大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性鉴定

１９９６～２０００年,采用病圃自然感病鉴定法,对我国７省５１８份大豆新种质资源进行了抗大豆孢囊线虫４号生理小种的鉴定研究,筛选出３个新的抗病品种。这些抗病品种均来自山西,种皮为黑色,每株平均孢囊数在０．２～０．６之间,孢囊指数为０．４～０．６,抗性强而稳定,可供抗病育种利用。     

中品95-5117抗大豆花叶病毒基因源分析

中品95-5117和中品95-5383是以中品661为亲本选育的抗东北花叶病毒病3号株系(SMV3)的大豆新品系。中品95-5383抗病基因的SCAR标记已被定位于大豆F连锁群(Chr.13),与抗病基因Rsv1紧密连锁。利用大豆F连锁群的34个对SSR标记引物及与抗病基因紧密连锁的SCAR标记SCN11及Rsv1候选基因标记Rsv1-f/r,对中品95-5117系谱亲本进行检测,结合对SMV3的抗性鉴定结果进行分析,旨在明确抗SMV3基因在系谱中的传递规律,为利用分子标记辅助选择培育抗SMV3新品种提供依据。通过SSR标记分析发现,中品95-5117和中品95-5383与亲本中品661的相似性最高,而与另外一个亲本鲁豆4号关系较远。SCAR标记SCN11检测表明,只有1份材料Mangnolid(F-53)B为感病基因型。系谱的Rsv1-f/r标记分析表明,Williams82是中品95-5117中Rsv1基因的供体亲本。抗病性鉴定发现鲁豆4号高抗SMV3,但它并不携带Rsv1基因。据上述结果推测中品95-5117中不仅含有Rsv1,还具有来自鲁豆4号的抗病基因,证明该品系比其亲本中品661具有对SMV3更强的抗性。     

河南大豆新品系抗大豆疫霉根腐病基因鉴定

Phytophthora root rot is one of the destructive diseases affecting soybean production, which is a great threat to soybean production. Planting resistant soybean cultivars is the most effective way to control this disease. Henan province was located in the hinterland area of the summer-sowing soybean production region of Huang-Huai in China, which had the potential threat region of phytophthora root rot. The objective of this study was to screen effective resistance cultivars for disease control and resistance breeding by phenotypic identification and molecular detection of resistance gene. Sixty-four new soybean lines bred in Henan were evaluated for their resistance responses to two Phytophthora sojae isolates PsJS2 and Ps41-1 using the hypocotyls inoculation technique. The result showed that 35 lines and 16 lines were resistance to Ps41-1 and PsJS2, respectively. Sixteen lines and 10 lines were intermediate to Ps41-1 and PsJS2, respectively. And there were 16 lines resistance to both Ps41-1and PsJS2, accounting for 25% of tested lines. Sixty-four lines was detected for Phytophthora resistance gene by using molecular marker WZInDel11 co-segregating with a resistance gene RpsZheng. The results showed that, 13 of 16 lines resistant to both PsJS2 and Ps41-1 contain target band of WZInDel11, while 5 lines resistant to one of two P. sojae isolates show segregating to P. sojae produced heterozygous bands. The homozygous resistant plants of these lines segregating for resistance could be accurately detected by marker WZInDel11, and further were directly developed into homozygous resistant lines. Combining the results of pedigree analysis, it was speculated that two lines might contain the resistance gene RpsZheng, two lines might contain RpsYD29, and 14 lines might contain RpsZheng or its allele. In conclusion, the results indicated that the new soybean lines cultivated in Henan Province had excellent resistance sources to P. sojae. This study provides important information for disease control and resistance breeding.     

大豆胞囊线虫主效抗病基因Rhg4(GmSHMT)的CAPS/dCAPS标记开发和利用

大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)严重危害世界大豆生产,Rhg4(resistance to Heterodera glycines 4)是控制大豆SCN抗性的2个主效位点之一。本研究针对Rhg4(Gm SHMT)上的2个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)位点开发了快速、经济、简便易行的CAPS(Rhg4-389)和d CAPS标记(Rhg4-1165),并用开发的2个标记鉴定了以大豆胞囊线虫应用核心种质为主的193份代表性抗感种质。结果表明,Rhg4-389和Rhg4-1165位点间存在显著连锁不平衡(P=0.0001,r2=0.87),可形成4种单倍型。Rhg4-389-G/Rhg4-1165-T和Rhg4-389-C/Rhg4-1165-A为优势单倍型,稀有单倍型Rhg4-389-G/Rhg4-1165-A和Rhg4-389-C/Rhg4-1165-T是在中国抗源中新发现的单倍型。结合193份种质对SCN 3号小种抗性鉴定分析发现,Rhg4-389-G和Rhg4-1165-T主要存在于抗病种质,它们形成的单倍型对抗病种质鉴定效率可达94.1%。本研究开发了可用于辅助大豆SCN抗性鉴定且方便育种家利用的CAPS/d CAPS标记,且用其摸清了应用核心种质等重要抗源在Rhg4位点的"本底",为育种家有效利用这些优异抗源提供了重要信息。