分子标记在大豆种质和分离群体中对SMV抗性基因的选择效果研究

大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)病是我国大豆生产上最主要的病毒病害之一。本研究用与SMV株系SC15和SC18抗病基因Rsc15和Rsc18紧密连锁的5个分子标记(Satt246、Satt286和Satt634、BARCSOYSSR-02-0667和Satt266)对来自国内外的50份大豆种质以及杂交组合"科丰1号×RN-9"后代进行了针对SC15和SC18株系的抗病性评价和选择。经接种验证后结果表明:Sat-246和Satt286对抗病基因Rsc15的选择平均符合率分别为63.89%和66.67%;Satt634、BARCSOYSSR-02-0667和Satt266对Rsc18选择的平均符合率分别为67.92%、68.09%和63.10%;共选出抗SC15的材料34份,抗SC18的材料27份,对SC15和SC18均抗病的材料25份。通过对杂交组合"科丰1号×RN-9"衍生的F_2、F_3和F_4代分离群体进行标记选择和接种SMV的表型验证,发现标记Sat-246和Satt286在3个分离世代对SC15抗性基因筛选的符合率分别为72.13%、68.83%和84.25%。用与Rsc15和Rsc18连锁的5个分子标记,对F_2、F_3和F_4代分离群体进行抗性基因的选择,在F4就筛选到18个对SC15和SC18均为抗病且标记带型完全纯合的抗病家系。本研究结果表明这些分子标记可有效用于种质资源和杂交后代群体对SMV抗性的选择。     

皖豆33对SMV株系SC3的抗性遗传分析及分子标记定位

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus, SMV)病严重影响我国大豆产量及品质。本研究利用抗病高产稳产大豆品种皖豆33配制抗×感和抗×抗杂交组合,接种SMV优势株系SC3,研究皖豆33的抗性遗传方式及其与不同品种抗性基因间的等位性关系。结果表明:接种SC3后,抗感组合(W illiams82×皖豆33)及(皖豆33×南农1138-2)的F1单株均表现抗病,卡方测验结果显示F2群体符合3抗∶1感的分离比,F2∶ 3家系分离比符合1抗∶2分离∶1感,表明皖豆33对SC3的抗性由1对显性基因(命名为RSC3(w))控制;抗×抗组合科丰1号、齐黄1号和大白麻×皖豆33的抗性基因等位性研究显示,科丰1号与皖豆33携带对株系SC3的抗性基因是等位的或紧密连锁的,齐黄1号、大白麻与皖豆33携带抗SC3的基因是不等位且独立遗传。利用皖豆33×南农1138-2的392株F2群体将皖豆33携带SC3的抗性基因RSC3(w)定位在大豆2号染色体SSR标记BARCSOYSSR_02_0610和ZL-52之间,遗传距离分别为0.29cM和0.35 cM,物理距离约为175 kb。     

大豆对重组型SMV株系的抗性遗传

为探明大豆对大豆花叶病毒(SMV)重组型分离物(HB-RS)抗性遗传方式和不同抗性材料间抗性基因的等位性关系,利用抗病性鉴定获得的抗、感病大豆材料配制抗×感、抗×抗杂交组合,分析大豆携带抗性基因的遗传规律和等位性关系。研究结果显示5组抗感组合冀豆12×Franklin、冀豆17×10Y105、冀豆12×PI632401、PI96983×ZYD2738以及五星4号×FH13的F_1均表现为抗病,F_2植株符合3∶1或15∶1(抗∶感)分离比例;抗抗组合中,冀豆12与Newton和PI96983的F_1和F_2均表现抗病,冀豆12×V94-5152组合的F_1植株表现抗病,F_2呈现15∶1(抗∶感)的分离,冀豆17分别与Newton、PI96983及V94-5152组合的F_1均表现抗病,F_2出现15∶1(抗∶感)分离。分析表明,冀豆12、冀豆17和PI96983各由1对显性基因控制对重组型SMV(HB-RS)的抗性,五星4号的抗性由2对显性抗病基因控制;冀豆12携带的抗性基因与Newton和PI96983等位或紧密连锁,与V94-5152不等位,冀豆17携带的抗性基因与Newton、PI96983和V94-5152均不等位。     

鲜食大豆对SMV株系SC9的抗性遗传及等位性分析

大豆花叶病毒(SMV)株系SC9是浙江省大豆产区的流行株系。利用对该株系表现抗病的鲜食大豆材料开心绿宝石、辽02-M03、23037-1、闽豆5号与感病材料浙鲜豆4号、南农1138-2、11W68配制抗感和抗抗杂交组合。通过人工摩擦接种法进行鉴定,分析鲜食大豆抗病品种对株系SC9的抗性遗传及等位性。结果表明:开心绿宝石、辽02-M03、23037-1、闽豆5号与感病材料杂交的F1代均表现抗病,F2群体表现3抗∶1感的分离比例,F2∶3家系表现1抗∶2分离∶1感的分离比例,表明4份抗源材料对SC9的抗性由单显性基因控制。抗抗组合开心绿宝石×辽02-M03的F2群体和F2∶3家系全部表现抗病,表明开心绿宝石与辽02-M03对SC9的抗性基因是等位或紧密连锁的。而抗抗组合闽豆5号×辽02-M03的F2群体表现15抗∶1感的分离比例,表明闽豆5号与辽02-M03对SC9的抗性基因是不等位的,而且独立遗传。     

大豆胞囊线虫抗性基因的SSR标记研究

大豆胞囊线虫病是世界大豆产区危害最重的病害之一.本文以高抗大豆胞囊线虫3号生理小种的黑豆品种小粒黑豆为父本,以高感大豆胞囊线虫3号生理小种的品种辽豆10号为母本配制杂交组合.利用分离群体分组分析法(BSA)对辽豆10号×小粒黑豆杂交组合的F2代大豆材料的基因组DNA进行了SSR分析,供试的204对SSR引物有15对具有多态性,从中筛选到一个与大豆胞囊线虫抗性基因相关的分子标记Satt187,其片段大小为172 bp和176 bp,为共显性标记,在F2代分离群体中的分离比为1∶2∶1,呈孟德尔式遗传.应用该标记对辽豆10×小粒黑豆F2代分离群体进行分子标记鉴定和辅助选择,在抗病单株中均检测到标记带Satt187-176 bp的存在,而在感病单株中检测到有Satt187-176 bp和Satt187-172 bp两种标记带或仅有Satt187-172 bp的标记带存在,分析表明该标记具有抗胞囊线虫分子标记辅助选择应用的前景.     

大豆品种安豆1498对大豆疫霉菌株PsJS2的抗性遗传分析及基因定位

为发掘新的抗病基因以增强大豆对疫霉根腐病的抗性,本研究以大豆品种安豆1498和Williams为材料,采用下胚轴创伤接种法鉴定二者对Race1、Race3、Race4、NKI、USAR2、Ps41-1、PsMC1和PsJS2等8个大豆疫霉菌株的抗性;对安豆1498与Williams杂交组合获得167个F2:3代家系群体接种PsJS2菌株,进行抗性遗传分析;并利用618个SSR分子标记对抗性基因进行初步定位.结果 表明:安豆1498对Race1、Race3、Race4、Ps41-1、PsMC1和PsJS2等6个大豆疫霉菌株表现为抗病,表明安豆1498是一个优良的疫霉根腐病抗性材料;抗性遗传分析结果显示安豆1498和F1代都表现抗病,Williams表现感病,F2:3代群体中抗病:分离:感病株数表现为1∶2∶1的分离比,表明安豆1498对大豆疫霉菌株PsJS2的抗性由单个显性基因控制,暂命名为Rps1498;基因定位结果显示Rps1498与大豆3号染色体(N连锁群)上的5个SSR标记(Satt152、Satt631、Sat_186、Satt683和Satt624)连锁,通过分子作图分析Rps1498位于SSR标记Sat_186和Satt683之间,遗传距离分别为5.1和9.3 cM.     

160份广西春大豆种质对大豆花叶病毒株系SC15和SC18的抗性评价

广西是大豆花叶病发生较为严重的地区,大豆花叶病毒株系SC15及SC18株系是广西区内主要流行株系。为了调查广西本地大豆种质对这两个流行株系的抗性,采用人工接种的方法对160份广西本地春大豆种质进行抗性鉴定。结果显示:桂下湾灰地豆、小青豆(桂平)、小青豆-1(上思)、横县黑豆-1、横县黑豆-2、横县黑豆-3、那坡黑眼豆、隆林蛇场本地豆8份种质对SC15株系高抗,占所鉴定材料总数的5%;石塘五月黄、灌阳黄豆、凤山早黄豆、三石六月黄、两造黄豆、横县黑豆-1、田黑豆7份春大豆种质对SC18株系表现抗浸染,占所鉴定材料总数的4.37%。所鉴定的广西春大豆种质中,抗SC15株系的抗病种质抗性级别低,没有对SC15株系完全免疫的大豆种质;而抗SC18株系的大豆种质抗性级别比SC15株系高,其中有7份春大豆种质对SC18株系免疫。从抗性鉴定结果看,SC18株系对广西春大豆的致病力比SC15株系弱。因此SC15株系对大豆生产的危害更为严重,是更为值得重视的一个强毒株系。本研究筛选出的抗SMV春大豆种质可作为抗源材料用于大豆抗病育种及抗性相关的研究。     

大豆对SMV1号株系的抗性遗传分析及抗病基因的SSR标记

定,结果表明：F1在接种后表现抗病,F2群体分离比例为3 (抗)∶1 (感),对F2衍生的F2∶3家系接种鉴定,纯合抗病家系、抗感分离家系和纯合感病家系的比率符合1∶2∶1,表明东农93-046对SMV1号株系的抗性由一对显性基因（RSMV1）控制。并利用东农93-046（R）×Conrad（S）的正反交组合F2进行抗性鉴定,结果正反交后代均表现为3∶1的分离比例,无细胞质效应,进一步证明了东农93-046是受一对基因控制的抗性种质。经改良的分离群体组群分析法研究发现,东农93-046抗SMV1的位点（RSMV1）位于F连锁群上,与SSR标记的连锁顺序为HSP176、Satt114、RSMV1、Satt510、Sct_033、Satt334、Satt362,连锁距离分别为6.6cM、4.3cM、RSMV1、6.6cM、5.1cM、6.3cM、17.3cM.。根据标记HSP176选择基因型纯合和杂合的抗病植株,其符合率分别达到100.0%和94.5%。     

大豆SMV 3号株系抗病基因的SSR标记

运用简单序列重复技术(SSR技术),采用改良的分离群体组群分析法(BSA法),对大豆品系中选95-5117(R)×HB1(S)的F5代重组自交系群体接种SMV 3号株系鉴定抗性,并进行抗病基因的分子定位.结果表明:中选95-5117对SMV 3号株系的抗性受一对基因控制.用Mapmaker/Exp3.0b进行连锁分析,该基因位于大豆染色体组的F连锁群上,并获得了与SMV3号株系抗病基因连锁的2个SSR标记Satt114和Satt362,遗传距离分别为2.3cM和8.6cM.标记与抗病基因间的排列顺序和距离为:Satt114-2.3 cM-RSMV3-8.6 cM-Satt362.     

大豆对大豆花叶病毒1、2、3号毒系抗性的遗传

用抗大豆花叶病毒1、2、3号毒系的品种(系)吉林21号、公交8107—12和公交8045—524—2与感病品种吉林20号杂交,研究抗病性的遗传规律。结果表明:吉林21、公交8107—12对SMV1号毒系的抗性是由两对互补基因决定的,F_1表现感病,F_2呈9感:7抗的分离比例。三个抗病亲本对SMY2号毒系的抗性反应是由一对主效基因控制的,F_2呈3抗:1感的分离比例对SMV3号毒系的抗性反应是由一对主效基因控制的,抗病表现为隐性。     

大豆新品系抗SMV鉴定及其抗性来源分析

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病是危害我国大豆生产的主要病害之一。利用黄淮大豆产区的SMV优势株系SC3和SC7对选育的394份大豆高世代新品系进行抗病性评价并分析其抗性来源。结果表明:对SC3株系表现高抗的品系有120份,占试验品系总数的30.46%;高抗SC7株系的品系有80份,占20.30%;对SC3和SC7株系都表现高抗的品系有64份,占鉴定品系数的16.24%。如大豆新品系H20443、H21660、H22501、Y50574和Y52933等通过审定后用于大田的生产将对SMV的流行起到控制作用。对选育的大豆新品系进行抗性来源分析可以发现,RT(抗病型)×RT组合获得抗病型后代品系的概率最高,其后依次为RT×IT(中间型)RT×ST(感病型)IT×RTIT×ITST×RTST×IT,后代品系出现抗病型概率最低的组合是ST×ST。这些结果可为大豆新品系的选育和抗病育种亲本的组配提供参考依据。     

2009-2015年安徽省大豆试验新品系对SMV和SCN的抗性评价

利用黄淮地区广范分布的优势大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)株系SC3、SC7和大豆胞囊线虫1号生理小种,分别对2009-2015年安徽省大豆区试和预试参试品种(系)523份(次)进行抗病性评价.结果显示:对SC3表现抗病(高抗、抗病和中抗)的材料有262份,占参试材料总数的50.1％;抗SC7的材料有274份,占52.4％;同时对SC3和SC7表现高抗的材料仅有HD21116.同时发现参加安徽省区试预试的大豆新品种(系)在不同年份间对SMV的病情指数存在显著差异.对SCN的抗性结果显示,远育8号、阜09-242和SK8-3-3等8份表现中抗,占鉴定总数的1.8％,表现中感的有43份,占9.9％,有383份材料表现高感,占鉴定总数的比率高达88.3％,说明多数大豆品种(系)对SCN的综合抗性较差.对鉴定结果的综合分析发现,只有1份新品系同时对SMV和SCN表现中抗,为SK8-3-3.     

安徽省SMV株系的鉴定及其抗源筛选

为明确安徽省大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）株系的最新组成、分布及消长动态,以及筛选对流行株系的抗性种质。2009-2010年广泛采集安徽省各大豆主要产区疑似SMV病样461份,采用生物学及血清学方法鉴定得到83个SMV分离物。用全国统一的10个鉴别寄主对这些分离物进行鉴定,共鉴定出14个SMV株系,如SC3-SC9、SC11、SC13-SC15、SC17、SC19和SC22,其中SC5、SC11、SC14、SC15、SC17、SC19和SC22是本研究大豆主产区新发现的。进一步比较分析发现,SMV株系SC3和SC7仍为目前安徽省大豆产区的流行株系,分别占分离物总数的16.9%和25.3%;其次为新发现的强毒株系SC15,在安徽省也有较为广泛的分布,比率为12.1%。针对流行株系SC3和SC7的抗源筛选结果表明,来自参加安徽省区试的149份资源中有中作J8023、中黄45、L85-2308、中涡47号和濉科13等5份材料对SC3表现高抗,中黄45、宿03-4-1-4和鲁06-7等9份材料对SC7表现高抗;来自参加我国南方区试的95份种质资源中有13份对强毒株系SC15表现抗病,占鉴定品种的13.7%。本研究明确了安徽省大豆产区的流行株系及变化趋势,筛选出针对SMV流行株系的抗源,为培育抗病品种和抗病品种布局提供了依据。     

大豆种质对SMV抗性鉴定的SSR辅助选择

对70份大豆种质资源进行了抗病性鉴定,并利用抗性相关的SSR标记验证抗病毒分子辅助选择育种的可行性。结果表明：接种SMV1和SMV3,选出双抗种质17份;单抗种质9份;双感种质44份。 利用与抗SMV3相关的SSR标记Satt114和Satt362进行检测, 抗病毒资源筛选的准确率分别达到82.4%和68.8%; 利用与抗SMV1相关的SSR标记Satt114、Satt362、HSP176、Satt510、Satt334和Sct_033进行检测, HSP176标记达82.8%,Satt114、Satt510和Satt334标记均达70%以上, 可以用作抗病毒分子辅助育种的选择标记。70份大豆种质资源经聚类可划分为两大类群,Ⅰ类群为感病群,Ⅱ类群为抗病群,分组准确。     

2002-2004年国家大豆区试品种对大豆花叶病毒抗性的评价

在接种东北大豆产区SMV主要株系N1、N3和黄淮与南方大豆产区SMV株系Sa、SC3条件下,对最新育成的参加2002-2004年国家大豆区试的134个大豆品种进行了抗性评价,结果表明:接种4个株系后,分别有13个品种(东农L13、汾豆56、汾豆60、汾豆61、晋大74、K丰52-1、航天2号、辽03-20、辽95025-5-4、中作2-29、中豆32、科9208、油春32)和5个品种(铁95025-5-5、铁94037-6、汾豆69、冀99、冀鉴27)分别对4个株系和3个株系表现抗侵染,中黄4、中作016、吉林2001-14等25个品种对1-2个株系表现抗侵染;5个品种(公交03-1212、冀鉴37、秦豆9、淮02-02、滑豆20)对4个株系表现抗扩展.以上品种除可用于生产外,还可作为抗SMV育种的抗源.该批参试品种中,黄淮地区品种的平均病情指数最轻,其次是东北地区品种,然后长江流域,华南地区品种的病情最重.从不同类型品种的病情分析,按黄淮夏大豆、北方春大豆、南方夏大豆、南方春大豆、菜用大豆、热带多熟制大豆的顺序逐步加重.在田间条件下,免疫品种数量不多,占参试品种的7.9%,严重度为1级的高抗品种占47.5%,未发现严重度为4级的高感品种,表明多数品种田间抗性较好.     

新育成大豆品种对SMV和SCN的抗性评价

在接种我国大豆产区主要流行SMV株系SC-3及SC-7和SCN 1号生理小种的条件下,对新育成的参加2004～2007年围家及江苏、北京、山东等省市大豆区试的品种分别进行了抗性评价.结果表明:在抗SMV鉴定的334个品种中,对SC-3抗性较好(高抗和抗病)的品种数有148个,占参试品种数的44.31%;对SC-7抗性较好的有71个,占参试品种数的21.26%.同时对2个株系抗性表现较好的有55个,占参试品种数的16.47%.这些抗性较好的品种既町用于大豆生产,也可作为抗源用于抗病品种选育和与抗性相关的研究.研究还显示,来自于西北和黄淮海大豆产区的参试品种一般抗性较好.抗SCN鉴定的193个大豆品种中,未发现高抗品种,中抗品种有25个,占12.92%.汾9877.10、邯601、蒙9793-1、沧豆九号等7个品种兼抗sMV和scN 2种病害.     

大豆花叶病毒一强株系在抗性不同大豆品种上的症状及病毒浓度

用枯斑寄主菜豆品种Top Crop测定了大豆花叶病毒(SMV)一强株系在3个抗性基因不同的大豆品种内的病毒浓度。结果表明:SMV在感病品种合丰25(r_1r_2r_3),中抗品种铁丰18(R_1r_2r_3)内的病毒浓度相同(P>0.05),高抗品种诱变30(R_1R_2r_3)内的病毒浓度显著低于感病品种合丰25(P<0.05)。中抗品种铁丰18与高抗品种诱变30内的病毒浓度无差异(P>0.05)。症状调查结果表明:SMV侵染大豆不同品种产生的症状,与大豆体内的病毒浓度无关。试验结果揭示:大豆花叶病毒与大豆品种的相互作用中,症状反应是SMV株系与大豆品种的特异组合,大豆品种对某一小种抗性并不一定代表其田间抗性。