大豆品种对SMV和大豆食心虫抗性研究

对962份大豆品种资源的抗性鉴定表明:抗SMV和高抗大豆食心虫材料较少。田间成株对SMV的抗性年度间较稳定。品种间对SMV的抗性因株系而异,成株抗性和种粒抗性无直接关系。品种间对大豆食心虫的抗性年度间差异很大。筛选出辽78-4042、辽81-5017等成株和种粒均抗SMV的双抗材料和铁荚四粒黄、黑河3号等高抗大豆食心虫材料,选出呼兰二号等对SMV和大豆食心虫兼抗材料。     

大豆种质资源抗大豆花叶病毒的鉴定

在温/网室人工接种高病害压的条件下,对筛选的300份综合农艺性状优良的大豆种质资源进行抗大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)流行株系SC3和SC7的鉴定.结果表明,对SMV流行株系SC3表现抗病(高抗和抗病)的品种有84份,占鉴定品种的28.0％,对SC7表现抗病的有105份,占35.0％;兼抗SC3和SC7的有60份,占鉴定的20.0％;其中对SC3和SC7均表现高抗的品种如皖豆16、晋遗21、M0633和P9594等抗病资源用于大田生产将对SMV的流行起到控制作用.研究还发现,地方品种对强毒株系SC7有着较多的抗性资源,来自山西的4份种质资源对SC3和SC7的抗性均在中抗以上,可作为抗源用于抗病品种选育和与抗性相关的研究.对300份大豆种质资源的小区平均产量分析发现,高抗SMV品种的小区平均产量(514.39g)与高感品种的小区平均产量(517.34g)没有显著差异,由此可初步推测育成抗SMV且高产的品种是可能的.     

2018-2019年黑龙江省大豆新品系抗灰斑病鉴定简报

摘 要：为了明确黑龙江省大豆种质资源的抗灰斑病情况，本研究于2019年在黑龙江省农科院佳木斯分院大豆灰斑病病圃内，采用孢子悬浮液人工喷雾接种鉴定方法在大豆R 3 ～R 4 阶段对黑龙江省2019年新育成的大豆新品系进行抗大豆灰斑病鉴定筛选研究，为抗病品种的审定提供理论依据。本研究共鉴定出18份高抗大豆灰斑病的品系，占供试材料的2.7%；抗病材料100份，占供试材料的15%；中抗材料458份，占供试材料的68.9%；感病和高感材料占供试材料的13.4%。结果表明特用豆的抗病材料比例明显低于普通品种。     

大豆种质资源对灰斑病抗性遗传变异研究

本研究旨在为培育高抗灰斑病品种挖掘优良种质资源。以1164份大豆资源（国内915份、国外145份和野生104份）为试验材料，通过人工接种大豆灰斑病病菌条件下鉴定材料抗病性。1164份供试材料灰斑病病情指数平均为52.2%，遗传变异系数为23.9%；64.9%的品种具有灰斑病抗性；抗性最高的是‘承豆6号’，病情指数为10%；国外品种资源群体对灰斑病抗性高于野生高于国内；国内13个省份的供试材料中黑龙江群体材料对灰斑病具有较高的抗性，平均病情指数为52.0%；在黑龙江品种资源的7个主要类型中，‘垦农号’系列群体表现对灰斑病最高的抗性，93.8%品种对灰斑病具有不同程度的抗病性；其次是‘垦鉴豆号’系列和‘绥农号’系列，抗病性品种占比分别为88.2%和85.7%；同时筛选出10份对灰斑病高抗的黑龙江品种分别为‘垦农19号’、‘垦农17号’、‘黑农43号’、‘黑农47号’、‘垦鉴豆4号’、‘垦鉴豆33’、‘绥农11号’、‘绥农12号’、‘绥农15号’和‘东农43号’。大豆种质资源灰斑病的抗病性保留着丰富的遗传变异；10个高抗品种可以作为培育抗灰斑病品种的资源材料。     

大豆种质资源对灰斑病抗性评价和广谱抗源鉴定

对中国南北方大豆品种和新品系进行抗灰斑病鉴定,旨在为抗病育种提供优良抗源和挖掘新的抗病基因。大豆生育期进入R3~R4阶段对593份大豆材料进行人工接种灰斑病菌。结果表明：北方高抗材料比例明显高于南方材料;在高抗材料中品种所占的比例明显高于品系和资源,抗病材料中资源所占的比例高于品种和品系;不同区域品种、品系均有抗灰斑病的材料;高抗和抗病品种为92份,高抗和抗病品系为57份。对200份材料多生理小种鉴定结果表明有55份材料抗5~10个生理小种,其中抗5~7个生理小种的材料为48份。南北方大豆资源中均有抗灰斑病的材料,北方高抗材料比例明显高于南方材料,抗病材料南北方持平。     

大豆主要病害多抗性资源筛选鉴定

大豆灰斑病、根腐病和疫霉病是生产上主要发生的病害,对大豆的产量和品质影响很大,用抗病品种是防治病害的有效方法,抗病资源筛选鉴定是抗病育种的基础。因此,本研究对这3 种病害进行抗病性鉴定,旨在筛选出单抗和多抗资源。用人工接种鉴定的方法,对139 份大豆材料分别接种大豆灰斑病菌、根腐病菌、疫霉病菌,进行单一病害鉴定,发病后按每种病害的抗性评价标准确定每份材料的抗病性。结果表明,对大豆灰斑病和疫霉病表现高抗的材料总计为51份,中抗材料总计为80份;对大豆灰斑病和根腐病表现为抗病材料总计为102 份;对3 种病害鉴定为感病的材料总计为179 份。抗2 种以上病害鉴定结果为,抗根腐病和疫霉病的材料12份;抗灰斑病和疫霉病的材料14份;抗灰斑病和根腐病的材料16分。抗3种病害的材料7份。明确了在供试的大豆材料中对单一病害的抗源居多,抗2 种以上病害特别是抗3种病害的材料较少,因此,应合理的利用这些多抗性的资源材料。     

大豆微核心种质资源抗旱性评价

抗旱性是大豆在干旱胁迫下高产稳产的重要生态性状，筛选耐旱种质资源提高新品种的抗旱能力，是保障大豆高产稳产的重要途径之一。以大豆微核心种质为研究对象，采用大豆成株期抗旱性鉴定方法，利用海南冬季干旱少雨的气候特点，系统调查了干旱对163份不同大豆资源的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等4个农艺性状的影响。再利用加权隶属函数分析和聚类分析的方法，对163份微核心种质的抗旱性进行综合评价。结果表明，供试的163份大豆微核心种质可划分为5个抗旱等级，并鉴定出高抗旱（1级）种质4份（ZDD02159、ZDD10430、ZDD13560和ZDD16874）、抗旱（2级）种质14份、中抗旱（3级）种质52份、敏感（4级）种质74份以及高敏感（5级）种质19份。这些研究结果和抗旱种质的挖掘，为利用资源拓宽遗传基础，培育抗旱大豆新品种和抗旱基因发掘与功能研究提供了参考。     

大豆种质资源对SMV东北3号株系和黄淮7号株系的抗性鉴定

将158份黄淮地区栽培大豆资源和138份野生大豆资源分别接种SMV东北3号株系和黄淮7号株系,重复鉴定1年。在供试的栽培大豆材料中,有14份材料对黄淮7号株系表现抗病,占出苗材料的9．79％;有36份材料对东北3号株系表现抗病,占出苗材料的39．13％;其中有7份材料对这两个株系都表现出抗病,占4．43％。在供试的野生大豆材料中,分别有3份材料对黄淮7号株系表现抗病,占出苗材料的3．06％;有6份材料对东北3号株系表现抗病,占出苗材料的4．72％。     

野生大豆资源对灰斑病抗性鉴定与评价

开展野生大豆资源对灰斑病抗性鉴定,旨在为拓宽大豆灰斑病抗病的新基因资源和鉴定新的抗病种质,用于抗灰斑病育种工作。在大豆生育阶段R3-R4时期对104份野生大豆材料进行人工接种灰斑病菌。结果表明：抗病材料有29份,占供试材料的27.9%;中抗材料有45份,占供试材料的43.3%;感病材料有30份,占供试材料的28.8%。用灰斑病菌多菌株接种于104份野生大豆材料进行抗病性指数测定,结果表明：有86份材料抗性指数较高,对不同来源的菌株均表现了一定的抗病性,这些材料可用于水平抗性育种工作。野生大豆资源中有丰富的抗灰斑病基因资源,即有单一抗性资源还有广谱抗性资源。     

大豆新品系抗SMV鉴定及分析

为了筛选出对大豆花叶病毒(SMV)病具有抗性的大豆新品系,以1108份新选育的大豆品系为材料,人工接种SMV优势株系SC3和SC7,通过调查发病率和病情指数以考察其抗性,同时分析其亲本来源和抗性.结果显示,有356和326份大豆品系对SMV株系SC3和SC7分别表现高抗,占比为32.13％,29.42％,同时对这2个株系均表现高抗的品系有252份,占22.75％.相关性分析结果显示,SC3和SC7发病率与病情指数呈极显著正相关(r=0.942和r=0.956).线性回归结果显示,SC3和SC7发病率与其病情指数呈线性关系,线性关系显著,其发病率可以分别解释其病情指数变异的88.75％,91.47％.从亲本来源可以看到,母本来源于河北育成的品系数最多,有97份;父本来源于国外育成的品系数最多,为85份.抗性分析显示,来源于河北的母本抗性的病情指数相对较低,其后代品系平均发病率和病指指数也均相对较低.研究结果为SMV病情预测和大豆抗病育种提供了参考.     

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。     

RNAi介导SMV-P3基因沉默增强大豆对花叶病毒病的抗性

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus, SMV)病是我国各大豆主产区最重要的病害之一,严重影响大豆产量和籽粒外观品质。培育抗病品种是防治该病最经济有效的措施。本研究基于植物介导RNA干扰(RNA interference, RNAi)技术,将编码参与SMV运动和影响宿主域范围的P3蛋白基因RNAi片段导入栽培大豆品种,研究RNAi介导SMV-P3基因沉默对大豆抗SMV的影响。Southern杂交检测结果表明,外源RNAi片段以低拷贝的形式(1~4个)整合至大豆基因组中。对T1~T3代转基因大豆喷施除草剂和PCR鉴定结果表明,外源T-DNA插入片段在转基因大豆不同代际间能够稳定遗传。对T2和T3代转基因大豆接种SMV鉴定结果表明,转基因大豆对我国大豆产区主要流行SMV株系SC-3较非转基因对照受体品种Williams 82和SN9的抗性水平显著提高,病情指数降低至4.37%~18.51%,且抗性能够稳定遗传。综上所述,RNAi介导SM-P3基因沉默能够显著提高转基因大豆对SMV的抗性水平。     

农杆菌介导的RNAi CP基因在大豆中的转化

花叶病毒(soybean mosaic virus, SMV)病是大豆主要病害之一,生产上常采用种植抗性品种方法来防治。本研究以RNA干扰花叶病毒衣壳蛋白(coat protein, CP)基因为表达载体,Bar基因作为筛选标记基因,成熟子叶节为外植体,采用农杆菌介导法获得了22株T₀代转基因大豆生根苗,经草丁膦涂抹、Bar试纸条和PCR法鉴定,获得RNAi CP转基因植株18株;对转基因植株T₁代的遗传分析表明,外源基因能够稳定遗传到下一代且符合孟德尔遗传规律;T₁代Southern杂交表明,导入的干扰片段为单拷贝;花叶病毒摩擦接种表明RNAi CP转基因大豆植株具有抗花叶病毒特性;摩擦接种后3周,DAS-ELISA检测进一步表明,RNAi CP转基因植株花叶病毒检出率仅为7.69%,而非转基因植株为100%。这表明RNAi花叶病毒CP基因可用于抗大豆花叶病毒的研究。     

大豆对SMV抗侵染与抗扩展的遗传分析

大豆花叶病毒（SMV）抗性研究最早着重于系统病症,后来发现感病材料还存在发病程度上的遗传差异,抗侵染与抗扩展并不相同,从而鉴别出一批具不同类型抗性的抗源。本研究利用抗侵染和抗扩展品种（系）配置10个不同类型杂交组合,在分别接种Sa或SC8株系条件下,研究两类抗性的遗传模式。结果表明,大豆对大豆花叶病毒抗侵染和抗扩展分属不同遗传体系,抗侵染由一对主基因控制,抗病对感病表现为显性;抗扩展由一对加性主基因+加性-显性多基因控制,F₂代主基因和多基因遗传率分别为23.91%~74.97% 和18.43%~37.04%,F_2∶3代主基因和多基因遗传率分别为49.46%~82.42% 和17.42%~39.93%,抗性大小依亲本而异。两类抗性都有育种价值。因中抗×高感组合的遗传率明显低于高感×高抗组合,抗扩展育种应尽量选择抗性强的品种作亲本。     

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。     

大豆花叶病毒(SMV)株系SC4和SC8的抗性遗传分析

选用我国黄淮和长江流域大豆产区发生频繁的SMV株系SC4和SC8,利用大豆抗病材料和感病材料配制抗感和抗抗杂交组合,研究抗病材料对SC4和SC8株系的遗传方式以及不同大豆材料对SMV抗性基因位点间的等位性关系。结果表明, 接种SC4株系后,由冀LD42、徐豆1号、跃进4号、科丰1号、PI96983、晋大74、汾豆56、大白麻和齐黄22为抗源配制的9个抗感组合的F₁均表现抗病,经卡方测验, F₂抗感分离比例3∶1,F_2:3家系分离比例为1(抗)∶2(分离)∶1(感),表明这些抗源均有1对基因控制对SC4株系的抗性,且抗病表现为显性;5个抗抗组合的F₁均表现抗病,F₂群体分离比例15(抗)∶1(感),表明大白麻与汾豆56、科丰1号和齐黄1号携带抗SC4的基因是不等位的,冀LD42与汾豆56,晋大74与中作229是不等位的。接种SC8株系后,用齐黄1号、中作229、NY58、科丰1号、PI96983、晋大74、汾豆56、大白麻和齐黄22为抗源配制的抗感组合杂交后代分离符合1对基因的分离比例且F₁均表现抗病,说明这些品种对SC8株系的抗性也均由1对显性基因控制。抗抗组合晋大74×汾豆56接种SC8株系后的F₂群体全部表现抗病,F_2:3家系没有抗感分离,表明抗病品种晋大74与汾豆56携带的抗病基因是等位的;齐黄1号×科丰1号、大白麻×汾豆56的F₂群体分离比例15(抗)∶1(感),表明抗病亲本齐黄1号与科丰1号、大白麻与汾豆56携带抗SC8的基因是不等位的,而且独立遗传。     

基于大豆花叶病毒衣壳蛋白基因的RNA干扰植物表达载体的构建

大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)是马铃薯Y病毒组(Potyvirus)成员之一,大豆花叶病毒病可造成大豆10%~30%的产量损失,并严重影响大豆的品质。不同株系间致病力差异源于它们在碱基序列上的差异。采用传统的抗病育种技术育成的抗病品种抗谱窄,品种抗性可因病毒株系的变异而丢失。依靠RNA引发的基因沉默改善植物的抗病毒能力是基于RNA i(RNA inference)原理建立的植物抗病毒新策略,本研究对来源于武汉SMV分离物的CP基因和Nib基因进行了克隆,通过对保守区域的扩增,采用Gateway技术构建了大豆抗花叶病毒的RNA干扰载体。为防治大豆花叶病毒新技术的探索奠定基础。     

大豆花叶病引起的大豆顶端坏死症

２个抗病亲本和２个感病亲本配制４个杂交组合和４个回交组合。调查其Ｆ１、Ｆ２和ＢＣＦ１群体接种东北大豆花叶病毒二号株系后，顶端坏死株的形成和分离比例。Ｆ１表现两种类型：无症株和坏死株，Ｆ２表现三种类型：无症株、有症株（花叶、皱缩等）和坏死株。其分离比例或为３抗：１感，或为７抗；９感，χ＾２测验符合一对显性基因控制或者两对隐性互补基因控制。     

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。     

重组型大豆花叶病毒河北分离物序列特征及侵染性

重组型大豆花叶病毒(recombined soybean mosaic virus,SMV-R)是一种新SMV类型,在我国多个大豆产区广泛流行。本研究对一个重组型SMV河北分离物(HB-RS)进行全基因组测序,比较与非重组型SMV在侵染4个大豆品种后病毒浓度积累的差异。结果显示,除poly-A尾巴外,HB-RS(NCBI登录号为KR065437)由9993个核苷酸组成,包含一个开放阅读框(open reading frame,ORF),翻译后形成3202个氨基酸,系统进化分析结果显示HB-RS分离物与另外两个重组型SMV分离物聚在一组。抗性鉴定结果显示,4个品种对HB-RS和Sc6平均病情指数分别为59.5和60.5,相同大豆品种对不同的株系(分离物)可能呈现不同的症状和抗性表现,其中冀豆17对Sc6和HB-RS分别表现高抗和中抗,表明大豆对SMV的抗性存在一定的株系(分离物)专化性。此外,HB-RS在4个品种中的浓度积累均高于Sc6,在南农1138-2病毒浓度最高,达522 U,其次为五星1号(471 U)和冀黄13(199 U),最低为冀豆17,仅90 U。说明HB-RS在寄主体内更具有生存适应性,不同品种对SMV存在抗性差异。冀豆17可作为抗性品种和亲本进一步推广。