大豆对大豆疫霉根腐病抗性的遗传分析

 【目的】研究大豆对大豆疫霉根腐病完全抗性和部分抗性两种抗性的遗传方式。【方法】利用不同抗性类型的品种（系）配置4个杂交组合，在分别采用下胚轴伤口接种法和根部接种法接种大豆疫霉菌株PNJ1条件下，研究两种抗性的遗传模式。【结果】豫豆25和郑92116对大豆疫霉菌的抗性由一对显性单基因控制，General和 Conrad对大豆疫霉菌的部分抗性由1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41.31%～74.84%和15.60%～50.36%，F2:3代主基因和多基因遗传率分别为54.21%～77.05%和13.52%～38.24%。大豆对疫霉根腐病完全抗性和部分抗性分别属于不同的遗传体系。【结论】两类抗性都有育种价值，并且在早世代选择是有效的。选育聚合有完全抗性和部分抗性的品种是使大豆获得疫霉根腐病高水平抗性和持久抗性的最佳途径。     

一对单显性大豆抗疫霉根腐病基因的遗传分析及定位

[目的]大豆疫霉根腐病是大豆毁灭性的病害之一,防治该病最安全有效的方法是培育和利用抗性品种。迄今为止,已在大豆基因组上鉴定了21个大豆疫霉根腐病抗性基因,但是在中国只有少数基因(如Rps1c、Rps1k等)抗性有效。因此,急需发掘新的大豆疫霉根腐病抗性基因,以满足抗病育种的需要。‘大方六月早’对大豆疫霉菌的抗谱较广,是目前筛选出的优异抗源。[方法]采用下胚轴创伤接种方法进行抗病性鉴定,以品种‘大方六月早’为抗病亲本与品种‘矮脚早’配置杂交组合获得F2∶3代家系群体,并进行遗传分析,通过SSR(simple sequence repeat)标记对‘大方六月早’的抗性基因进行定位。[结果]该群体的抗性遗传分析表明:‘大方六月早’对大豆疫霉根腐病的抗性由1对主效基因控制,抗病对感病表现为显性,暂命名为RpsAH。使用SSR标记进行分子作图,抗病基因RpsAH被定位在大豆3号染色体(即N连锁群)上,距离标记Sat_166为4.1 cM。[结论]大豆品种‘大方六月早’对大豆疫霉菌株AH的抗性由1个单显性基因控制,该基因定位于大豆分子遗传图谱N连锁群上。     

大豆疫霉菌对大豆幼苗致病性的遗传变异研究

【目的】研究黑龙江省大豆疫霉菌的致病性特性及其遗传变异特点,为进一步探讨大豆疫霉菌致病力的遗传变异机制奠定基础。【方法】用国际标准鉴别寄主和黑龙江省部分主栽大豆品种测定黑龙江省大豆疫霉菌株的致病性,以大豆疫霉野生型菌株的单游动孢子分离物为亲本,建立连续2代单游动孢子无性后代和1代单卵孢后代,测定大豆疫霉菌致病力的遗传变异特性。【结果】黑龙江省大豆疫霉菌株对黑龙江省大豆主栽品种表现出不同的致病性,但对国际标准鉴别寄主不致病。控制大豆疫霉菌致病力的某些致病基因在连续2代单游动孢子后代和1代单卵孢后代中发生变异,而其他致病基因遗传稳定。【结论】黑龙江省大豆疫霉菌株和大豆品种具有美国大豆疫霉菌株和大豆品种所不具有的更为复杂的遗传多样性,用国际标准鉴别寄主鉴别黑龙江省大豆疫霉菌株的致病性存在明显的局限性。控制大豆疫霉菌的致病基因分布在不同位点,有的遗传稳定,由纯合的核基因控制;有的遗传不稳定,由杂合核基因或细胞质基因控制,其有性和无性后代均发生变异。     

华南地区推广应用大豆品种对疫霉根腐病的抗性评价

【目的】评价华南地区大豆 Glycine max (L.)Merrill品种（系）及其亲本对7个大豆疫霉菌 Phytophthora sojae 的抗性.【方法】采用下胚轴创伤接种法鉴定67个品种（系）及其亲本对7个不同毒力的大豆疫霉菌菌株的抗性.【结果和结论】67个品种对7个不同毒力菌株PGD1、Pm14、Pm28、PNJ1、PNJ3、PNJ4、P6497的侵染率不同,接种大豆疫霉菌PGD1的侵染率最高,PGD1是华南地区发现并分离的大豆疫霉菌新种,抗PGD1的品种有华夏6号、粤夏2011-4、桂春6号、桂春10号、桂夏1号、浙春3号,占鉴定品种的9%;其次是Pm28和Pm14,接种PNJ1和PNJ4的侵染率较低;另外,对7个大豆疫霉菌菌株都表现感病的品种有29个,占鉴定品种的43.3%.华南地区抗或多抗大豆疫霉根腐病的大豆品种较少,需要加强大豆品种抗病种质资源筛选和抗病育种研究.     

大豆疫霉基因组SSR标记开发

 【目的】开发大豆疫霉基因组SSR标记,为从分子水平深入研究大豆疫霉及其近缘种提供一种理想的分子标记。【方法】用FPCR软件从大豆疫霉全基因组序列中查询SSRs,选择合适的SSR序列用Primer5.0软件设计引物。【结果】从发现的1 234个含有2～4个碱基重复单元的完全SSRs中选出260段设计引物,经10个大豆疫霉分离物基因组DNA检测,有213对(81.9%)扩增出SSR特征条带,其中114(53.5%)对引物扩增出多态性。通用性检测表明,14.6%～28.6%引物分别在选择的8个疫霉种中有效扩增。基于10个SSR标记数据进行聚类分析,结果表明表明这些标记可以完全区分大豆疫霉及其它疫霉。【结论】大豆疫霉基因组SSR标记具有高多态性,是大豆疫霉遗传变异、遗传多样性、及遗传图谱构建等研究理想工具。部分大豆疫霉基因组SSR标记在其近缘种中具有通用性,可以用于疫霉菌的系统进化、鉴定、区分及开发近源种的SSR标记。特别开发的SSR标记,在大豆疫霉基因组中具有准确的位置,将极大地方便大豆疫霉菌功能基因的定位和克隆,以及进行疫霉菌的比较基因组的研究。     

大豆疫霉根腐病抗性相关基因SDR1的克隆及功能分析

【目的】获得大豆疫霉根腐病抗性相关基因,为培育大豆抗病品种提供理论依据。【方法】在以大豆抗病品种绥农10构建的受疫霉菌诱导后差异表达的cDNA消减文库的基础上,选取文库中一条与其它植物的DR1基因具有较高同源性且上调表达的EST序列。通过RT-PCR方法从绥农10中克隆该基因,并构建到植物表达载体pCAMBIA3301上,以感病品种东农50的子叶节为外植体通过根癌农杆菌介导的方法进行大豆遗传转化。【结果】该基因全长805 bp,开放读码框为471 bp,编码156个氨基酸,在此命名为SDR1。遗传转化获得转基因PCR鉴定阳性植株5株,Real-time PCR检测T1转基因植株较非转基因植株SDR1表达量提高20倍以上的有3株,经Southern杂交分析表明,出现杂交信号的有3株。经离体叶片接种大豆疫霉菌,转基因大豆的抗性较非转基因大豆明显提高。【结论】成功克隆了大豆疫霉根腐病抗性相关基因SDR1,并通过对过量表达的大豆转基因植株的抗病性鉴定初步确定了SDR1的抗病功能。     

辣椒炭疽病基因紧密连锁的KASPar标记的开发

【目的】研究辣椒炭疽病抗性基因的遗传规律。在5号连锁群中,定位辣椒炭疽病抗性主效基因AnR_(GO)5,并开发分子标记。【方法】以高抗炭疽病品种PBC932(Capsicum chinense)为父本,以高感炭疽病的中早熟材料77013(Capsicum annuum)为母本杂交产生BC_4S_1、BC_4S_2群体,用于辣椒绿熟期抗炭疽病基因定位。选用尖孢炭疽菌为试验用菌,采用显微注射法对绿熟果接病,根据病斑直径进行表型分析。根据抗、感亲本重测序结果,开发与绿熟期抗炭疽病连锁的Kaspar标记。【结果】辣椒果实表面病斑直径呈连续分布,符合数量性状的遗传特点。通过连锁分析,将炭疽病抗性基因AnR_(GO)5定位在5号连锁群的标记P5L-866与标记P5L-259之间,遗传距离2.9 cM。开发的标记P5L-117与基因紧密连锁,标记准确率93.5%。【结论】在辣椒的BC_3S_1群体中,将果实绿熟期抗性基因定位于5号染色体的标记区间内。辣椒炭疽病抗性遗传为显性遗传,是由两对主效基因控制的。     

华南大豆种质对大豆疫霉根腐病的抗性分析

【目的】大豆疫霉根腐病是由大豆疫霉菌引起的严重影响大豆生产的世界性病害之一,选用抗病品种是控制该病最经济有效的措施。筛选抗大豆疫霉菌PGD1的优异抗源和多抗疫霉根腐病种质资源,推导大豆种质抗疫霉根腐病基因,为热带、亚热带地区大豆抗病育种提供有效抗源。【方法】采用下胚轴创伤接种法,利用在广东发现并分离的大豆疫霉菌PGD1菌株,接种鉴定主要来自广东、广西、福建、海南、湖南、江西和四川等华南省份631份大豆种质资源的抗病性,筛选抗大豆疫霉菌PGD1种质资源;再用其他6个不同毒力的大豆疫霉菌株接种鉴定抗大豆疫霉菌PGD1的种质,筛选多抗资源,通过基因推导方法分析抗病种质的抗病基因类型。【结果】631份大豆种质中有101份种质抗大豆疫霉菌PGD1,占鉴定种质的16.0%;73份为中间反应类型,占11.6%;457份表现感病,占72.4%。其中83份抗大豆疫霉菌PGD1的种质对其他6个不同毒力菌株Pm14、Pm28、PNJ1、PNJ3、PNJ4、P6497的侵染率分别为28.9%、34.9%、9.6%、66.3%、57.8%和10.8%。4份种质同时抗7个不同毒力的大豆疫霉菌株,分别为ZDD21538、ZDD21604、ZDD14286和明夏豆1号,占鉴定种质的4.8%。毒力频率为0的种质有15份,占鉴定种质的18.1%。83份大豆种质对7个不同毒力的大豆疫霉菌株共产生20种反应型,1种反应型与单个抗病基因的鉴别寄主Williams79反应型一致,可能含有抗病基因Rps1c;45份种质产生的9种反应型符合一些2个或2个以上已知抗病基因组合的反应型,这些种质可能含有已知抗病基因组合;38份种质共产生11种反应型既不同于任何含有单个已知抗病基因品种的反应型也不同于2个或2个以上已知抗病基因组合的反应型,它们可能含有新的抗病基因或基因组合。【结论】华南地区大豆种质中蕴藏着丰富的抗大豆疫霉菌PGD1和多抗大豆疫霉菌抗源,这些抗病种质可作为热带、亚热带地区大豆抗病育种的重要亲本和抗病基因定位的重要研究材料。     

应用 ISSR 和 SRAP 标记构建李遗传连锁图谱

【目的】李（Prunus salicina L.）是我国东北地区极具经济开发前景的树种,具有重要的社会、经 济价值。通过分子标记技术对李进行遗传连锁图谱构建,为李新品种选育提供理论基础。【方法】以吉林 6 号 和龙园秋李为作图亲本,利用 SSR 引物对 F1 子代进行真实性鉴定,经多态性筛选,选出 14 条 ISSR 引物和 16 对 SRAP 引物用于遗传连锁图谱的构建,应用 Join Map 4.0 软件,结合“双假测交”理论构建李遗传连锁图谱。 【结果】试验获得 72 个真实性 F1 子代,ISSR 引物和 SRAP 引物在 F1 群体产生 5 种分离类型、120 个标记位点, 经软件分析获得 1 张拥有 16 个连锁群的遗传连锁图谱,该图谱总长度为 528.5 cM,包含 38 个分子标记位点, 连锁群平均长度为 13.9 cM,最长的连锁群为 71.1 cM、最短的连锁群为 9.6 cM,多态性标记间最大遗传距离为 52.8 cM、最小遗传距离为 1.4 cM。【结论】研究获得的李遗传连锁图谱丰富了寒地李的遗传研究基础,有助于 李 QTL 定位、分子标记辅助育种和基因定位研究。     

主栽品种镇稻88对水稻条纹叶枯的抗性特征及其遗传研究

 【目的】明确镇稻88对水稻条纹叶枯病的抗性特征及其抗性遗传模式，寻找与抗条纹叶枯病基因连锁的分子标记。【方法】利用单分蘖鉴定、苗期接种鉴定、非嗜性测验和抗生性测验分析镇稻88对水稻条纹叶枯病和介体灰飞虱的抗性;分别采用单分蘖鉴定和苗期接种鉴定方法对武育粳3号与镇稻88构建的F2群体、F2:3家系进行水稻条纹叶枯病抗性遗传分析;以SSR标记连锁分析方法对抗病基因进行定位。【结果】镇稻88表现出较强的病毒抗性和较弱的抗虫性;其对水稻条纹叶枯病的抗性表现为显性单基因的遗传模式;SSR标记分析显示该抗病基因位于水稻第11染色体上，与标记RM229间的遗传距离为4.7 cM。【结论】镇稻88对水稻条纹叶枯病的抗性主要来自于对病毒的抗性，由一对主效核基因控制，以镇稻88为抗病亲本结合本研究结果，可望加快水稻条纹叶枯病抗性品种选育的速度。     

Identification, Genetic Analysis and Mapping of Resistance to Phytophthora sojae of Pm28 in Soybean

Phytophthora sojae Kanfman and Gerdemann (P.sojae) is one of the most prevalent pathogens and causes Phytophthora root rot,which limits soybean production worldwide.Development of resistant cultivars is a cost-effective approach to controlling this disease.In this study,127 soybean germplasm were evaluated for their responses to Phytophthora sojae strain Pm28 using the hypocotyl inoculation technique,and 49 were found resistant to the strain.The hypocotyl of P1,P2,F1,and F2:3 of two crosses of Ludou 4 (resistant)×Youchu 4 (susceptible) and Cangdou 5 (resistant)×Williams (susceptible) were inoculated with Pm28,and were used to analyze the inheritance of resistance.The population derived from the cross of Ludou 4×Youchu 4 was used to map the resistance gene (designated as Rps9) to a linkage group.932 pairs of SSR primers were used to detect polymorphism,and seven SSR markers were mapped near the resistance gene.The results showed that the resistance to Pm28 in Ludou 4 and Cangdou 5 was controlled by a single dominant gene Rps9,which was located on the molecular linkage group N between the SSR markers Satt631 (7.5 cM) and Sat_186 (4.3 cM).     

黄淮地区大豆种质资源对疫霉根腐病的抗病性评价

【目的】建立一套大豆抗疫霉菌根腐病基因鉴别菌系,并用于分析大豆品种(系)是否含有抗病基因Rps1a、Rps1c和Rps1k。【方法】采用下胚轴接种法测定了125个大豆疫霉菌分离物的毒性组成,筛选了不同毒力公式的6个大豆疫霉菌并建立了该菌系,测定了黄淮地区55个主栽大豆品种(系)对该菌系的抗性并通过基因推导方法进行抗病基因分析。【结果】55个大豆品种(系)共产生18种反应型。抗病基因的推导结果表明,有2个品种可能含有Rps1c,没有鉴定到可能携带有Rps1a或Rps1k的大豆品种(系)。【结论】黄淮地区携带抗病基因Rps1a、Rps1c和Rps1k的大豆品种(系)并不多,且易感疫霉菌,因此需要及时进行抗性育种并积极推广。     

基于新遗传连锁图谱的豇豆抗豆象QTL定位

【目的】豆象是危害豇豆最主要的仓储害虫。发掘豇豆抗豆象基因为抗性品种的选育,以及减少豆象对豇豆生产的危害奠定基础。【方法】以中豇1号（感）和Pant-lobia-1（抗）为亲本构建的包含282个株系的RIL群体为研究材料,利用人工接种法分别对282个株系接种绿豆象和四纹豆象,进行抗豆象表型鉴定,并利用两亲本对3 992个来源于绿豆、小豆和豇豆的SSR标记进行多态性筛选,然后利用筛选到的多态性标记对282个株系进行基因型分析,最后结合RIL群体各株系抗豆象表型鉴定数据和基因型分型数据,采用完备区间作图法（ICIM-ADD）进行抗豆象QTL定位分析,在此基础上构建遗传连锁图谱,并定位豇豆抗豆象基因。【结果】中豇1号和F₁籽粒的被害率均为100%,Pant-lobia-1籽粒的被害率分别为22.5%和42.5%。推测Pant-lobia-1对绿豆象和四纹豆象的抗性均为隐性遗传;筛选到182个多态性标记,利用这些多态性标记构建了一个包含11个连锁群的豇豆遗传连锁图谱,图谱总长1 065.23 cM,相邻标记间平均遗传距离为5.85 cM;经2种豆象处理,分别在连锁群1和连锁群5上检测到2个稳定的QTL位点,暂定名为vubr1-1和vubr5-1,其中vubr1-1位于标记XD11-44和HAAS_VR_2274之间,标记间的遗传距离为7.6 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的7.16%和6.92%;vubr5-1位于标记XD1-14和CP185之间,标记间的遗传距离为2.90 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的6.96%和6.37%。【结论】构建了一个包含11个连锁群、182个多态性标记的豇豆遗传连锁图谱,检测到2个与抗豆象相关的QTL位点。     

小麦蛋白磷酸酶2A结构亚基基因TaPP2Aa的功能标记作图

 【目的】开发小麦抗旱相关蛋白磷酸酶结构亚基基因TaPP2Aa的功能标记并作图，为分子标记辅助选择抗逆育种提供依据。【方法】测序得到普通小麦及其野生近缘种TaPP2Aa的基因序列，分析其SNP位点差异，设计3对基因组特异引物和6对基因组内等位基因特异引物，利用中国春缺四体对TaPP2Aa进行染色体定位，利用RIL群体（Opata 85×W7984）和DH群体（旱选10号×鲁麦14）进行该基因的功能标记作图。【结果】TaPP2Aa定位于小麦第5同源染色体群上；TaPP2Aa-B位于RIL群体5B的标记区间Xwg909—Xgwm67，与2个标记的遗传距离分别为4.0 cM和3.6 cM，在DH群体5B染色体的标记区间Xgwm234—WMC363，与WMC363的遗传距离为7.5 cM；在2个遗传群体中与标记Xgwm67的距离分别为3.6 cM和11.4 cM。TaPP2Aa-D位于RIL群体染色体5D的标记区间Xcmwg770—Xbarc205，遗传距离分别为9.8 cM和10.0 cM。【结论】确定了TaPP2Aa所在的染色体位置，通过与DH和RIL 2个遗传作图群体中已有的抗逆主效QTL进行对比分析，明确了TaPP2Aa与小麦抗逆性状QTL具有遗传连锁关系，开发的功能标记可用于小麦抗逆性状的分子标记辅助选择。     

小豆SSR分子标记遗传连锁图谱构建

【目的】以小豆SSR为锚定标记,将公开发表的豇豆SSR、普通菜豆SSR和EST-SSR标记定位整合到小豆遗传连锁群中,构建中国小豆遗传图谱,为小豆基因定位、图位克隆和分子标记辅助选择育种提供更多可用的分子标记。【方法】用1 473对SSR和EST-SSR引物进行PCR扩增,包括906对豇豆SSR、123对普通菜豆和196对小豆SSR引物及248对普通菜豆EST-SSR引物,筛选亲本间多态性标记,验证栽培小豆HB801×AG109及GM892×AG110的F2分离群体。【结果】整合和构建了含有145个SSR和EST-SSR标记小豆遗传连锁图谱,包括59个小豆SSR标记,新增63个豇豆SSR、9个普通菜豆SSR、14个普通菜豆EST-SSR标记和1个茎色标记。紫茎色性状被定位在第9连锁群,离CEDG022和cbess058标记的遗传距离分别为0.9 cM和0.1 cM。图谱全长823 cM,覆盖11个连锁群,每个标记间平均距离为5.64 cM。每个连锁群长度为49.1—125.6 cM,平均长度74.82 cM;每条染色体上的标记数7—26个,平均13.27个。【结论】率先把小豆近缘物种分子标记引入小豆,加密了小豆SSR分子标记遗传连锁图谱。     

甘蓝型油菜含油量及皮壳率的QTL分析

【目的】通过构建甘蓝型油菜遗传连锁图谱，对含油量及皮壳率进行QTL分析。【方法】以黄籽亲本GH06和黑籽亲本P174杂交得到的F2:6家系的188个株系为作图群体，利用SRAP、SSR、AFLP及TRAP四种标记构建遗传连锁图谱，在此基础上采用复合区间作图法（CIM）对含油量及皮壳率两个性状进行QTL分析。【结果】图谱包含19个连锁群、300个标记位点，总长为1 248.5 cM。共得到7个与含油量相关的QTL，单位点遗传贡献率在3.73%～10.46%之间；4个与皮壳率相关的QTL，单位点遗传贡献率在4.89%～6.84%之间。【结论】黄籽油菜具有高含油量的优势；皮壳率对含油量有显著影响；SRAP标记具有较好的检测QTL位点的能力。     

CIMMYT小麦品种Saar的叶锈成株抗性QTL分析

 【目的】小麦品种Saar由CIMMYT育成，在欧洲、亚洲和南美洲对小麦叶锈、条锈和白粉病均表现出很高的成株抗性，发掘其成株抗叶锈QTL对于选育持久抗锈品种有重要作用。【方法】以Avocet与Saar杂交的109个F6代重组自交系为材料，利用142个SSR标记和209 DArT（Diversity Arrays Technology）标记构建连锁图，对Saar和Avocet的成株抗性进行QTL分析。试验材料于2006－2007年度种植在河北保定和河南新乡两个试验点，调查各个家系对叶锈病的成株抗性。【结果】由351个位点组成的遗传连锁图，覆盖小麦21个连锁群，全长3 083 cM。采用复合区间作图法进行叶锈成株抗性的QTL分析，在1BL、2DS、5BL、6AL和7DS染色体上发现了5个抗叶锈病QTL，分别解释4.5%～6.4%、12.2%～12.5%、4.9%～11.2%、4.9%～7.8%和14.0%～67.6%的表型变异。【结论】叶锈成株抗性基因及其紧密连锁分子标记的发掘，将为小麦抗叶锈病育种的分子标记辅助选择（MAS）提供理论和技术支持。     

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因，拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本，与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交，并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC₁F₁单株组成的回交群体，利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱，采用复合区间作图法(CIM)对BC₁F₂纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群，该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记，最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上，解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。