大豆资源对大豆花叶病毒病(SMV)东北3号及黄淮7号株系的抗性研究

大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Virus,SMV)是危害大豆的世界性病害之一,不同的大豆花叶病毒株系致病力不同,不同大豆品种对不同株系的抗病性反应也存在很大的差异。本试验对237份大豆种质资源,采用人工汁液摩擦法接种大豆花叶病毒东北3号株系和黄淮7号株系进行抗性鉴定。结果表明,3份材料对东北3号株系表现出高抗,5份材料对黄淮7号株系表现出高抗。高抗材料主要来自于河北、山东、北京。野生大豆品种中,4份材料对东北3号株系表现出高抗,2份材料对黄淮7号株系表现出高抗。高抗材料主要来自于山西、甘肃、河南。     

黄淮地区大豆花叶病毒株系的鉴定与分布

2001-2002年采集了黄淮地区四省28个县市的大豆病样591份，经初步繁殖鉴定、生物纯化及组织印迹检测，得到了50个SMV毒株, 采用王修强等筛选的10个鉴别寄主进行接种鉴定，检测到SC-3～SC-9等7个株系群，发现1个新的株系群SC-10。综合本单位1998－2002年的结果，黄淮地区(河南、山东、安徽北、江苏北) 在SC-1~SC-10中，除SC-2未发现外，9个株系群中，以SC-3和SC-7为主，分别占29.21% 和23.60%，SC-4和SC-8其次（10.11%、8.99%）。在各省分布上，河南省有7个株系群，SC-3、SC-4为主，SC-5、SC-7其次；山东省4个株系群，以SC-3为主，SC-8也占相当比重；皖北7个株系群，以SC-7和SC-9为主，其次SC-10；苏北8个株系群，以SC-3和SC-7为主，其次SC-8。按株系群看，SC-3、SC-4各省均有；SC-5、SC-6 、SC-7 在河南、皖北、苏北3地；SC-1、SC-8在河南、山东、苏北3地；SC-9只在皖北发现；SC-10在皖北、苏北2地发现；SC-2在黄淮未发现。     

吉林省大豆新品种(系)对东北SMV1号和3号株系的抗性鉴定

采用人工摩擦接种鉴定方法,对2004—2008年吉林省选育的30份大豆新品种(系)进行针对东北大豆花叶病毒主要流行株系1号株系和3号株系的抗性鉴定。结果表明:对1号株系表现抗病及以上的品种18份,占参鉴总数的60.00%,表现感病的品种4份,占参鉴总数的13.33%;对3号株系表现抗病及以上的品种7份,占参鉴总数的23.33%,表现感病及以上的品种15份,占参鉴总数的50.00%;对1号和3号株系均表现抗病及以上的品种7份,占参鉴总数的23.33%。     

辽宁省大豆新品种对SMVⅠ号和Ⅲ号病毒株系的抗性鉴定

为了辽宁省大豆产业振兴与发展,近5年来对辽宁省内选育的大豆新品种进行了全面抗大豆花叶病毒鉴定,采用人工摩擦接种毒液法,对178份大豆品种进行SMVⅠ号和Ⅲ号病毒株系的抗性鉴定。结果表明,50%以上参鉴品种对SMVⅠ号和SMVⅢ号病毒株系均表现出抗性,并筛选出兼高抗2种病毒株系的大豆品种共21份,可直接在大豆生产中应用和推广。     

TRV介导的大豆基因瞬时沉默体系的建立

【目的】病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术已在植物基因功能研究领域得到广泛应用。建立以TRV为载体介导的大豆基因瞬时沉默体系,为将烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus,TRV）介导的基因沉默技术在大豆与大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）互作体系中对大豆基因功能进行研究提供基础。【方法】从大豆品种冀豆7号（J7）叶片中特异性扩增八氢番茄红素脱氢酶基因（GmPDS）的部分片段,并将该基因片段插入质粒pTRV﹕RNA2中;向J7的第一位真叶注射携带有TRV或TRV﹕GmPDS的农杆菌,注射后对上部未接种病毒的叶片进行表型观察,并通过半定量RT-PCR检测GmPDS的表达量。为探讨接种TRV是否影响大豆对SMV的抗性表现,在大豆第一片真叶上预接种TRV病毒后10 d,再分别接种SMV株系N3和SC-8,以单独接种N3或SC-8作为对照。待接种SMV后第5天观察未接种的上位叶表型并检测SMV的外壳蛋白基因CP。【结果】大豆叶片注射携带有TRV﹕GmPDS的农杆菌后25 d,上部未接种病毒的叶片出现了白化现象,通过半定量RT-PCR分析,发生白化的植株中GmPDS的表达量明显降低。在此基础上,向大豆叶片预注射携带有TRV的农杆菌后再接种SMV,SMV株系N3和SC-8与J7分别组成不亲和与亲和组合。 发现J7第一片真叶上预接种TRV后再接种SMV株系N3,与单独接种N3对上位叶的影响在表型上表现一致,对未接种的上位叶片进行病毒外壳蛋白基因CP检测,发现J7单独接种N3以及预接种TRV后再接种N3的上位叶片上均未能检测到CP表达。而J7单独接种SMV株系SC-8,以及预接种TRV后再接种SC-8均在上位叶上能够检测到CP。说明在J7上预接种TRV不影响J7对SMV的抗性。在感病品种南农1138-2上也获得了相似结果。【结论】建立了以TRV为载体介导的大豆基因瞬时沉默体系,并证明在大豆上先接种TRV不改变大豆对SMV的抗性表现。     

大豆对SMV3号株系的抗性鉴定及遗传分析

花叶病毒是危害大豆生产最重要的病害之一,培育抗病品种是防治花叶病毒病最经济而有效的方法.中国农科院育成品种中品95-5383对SMV3号株系表现高抗,构建杂交群体,遗传群体为来源于中品95-5383和IA2020的含有90个单株的F2分离群体,每个F2单株随机取30粒自交获得F2∶3家系.在苗期对F2∶3家系进行接种SMV3号株系,根据卡方检测,群体F2∶3接种鉴定比例为1∶2∶1,推测相应F2单株的基因型,分析其抗病遗传机理.接种鉴定结果表明,中品95-5383对SMV3的抗性受一对隐性基因控制.     

大豆对SMV3号株系的抗性遗传分析

利用高抗东北SMV3号株系的大豆品系95-5383与4个感病品种(系)HB1、铁丰21、Amsoy、williams和抗病品种PI486355配制5个杂交组合,对各组合的F1、F2代接种SMV鉴定抗性.结果表明,95-5383与各感病品种杂交组合的F1代表现为感病,F2群体分离比例为3感(花叶+顶枯)1抗,表明95-5383对SMV3号株系的抗性受一对隐性基因控制.95-5383×PI486355的F2代接种后有感病植株分离,表明二者对SMV3的抗性基因不等位.利用BSA法对95-5383×HB1的F2代进行鉴定,筛选出RAPD引物OPN11在95-5383和抗池扩增出OPN11980片段,在HB1和感池扩增出OPN111070片段,在F1同时扩增出OPN11980和OPN111070.用该引物分析95-5383×HB1的F2个体,共显性的RAPD标记OPN11980/1070与95-5383抗病基因的遗传距离为2.1cM.     

吉林省大豆新品种(系)抗大豆花叶病毒病鉴定与评价

在网室内采用人工磨擦接种鉴定方法,对2009~2013年吉林省选育出的54份大豆新品种(系)进行了针对东北大豆花叶病毒主要流行株系1号株系和3号株系的抗性鉴定。鉴定结果表明:对1号株系表现抗病及以上的品种(系)29份,占参鉴总数的53.71%,表现感病的品种(系)2份,占参鉴总数的3.70%;对3号株系表现抗病及以上的品种(系)25份,占参鉴总数的46.29%,表现感病的品种(系)14份,占参鉴总数的25.93%;对1号和3号株系均表现抗病及以上的品种(系)25份,占参鉴总数的46.29%。鉴定出的抗性品种(系)既可用于大豆生产,也可作为抗源材料用于抗病育种。     

离体叶片接种法鉴定大豆疫霉根腐病抗病性

[目的]探讨离体叶片接种法鉴定野生大豆抗病性的准确性和可靠性。[方法]利用24份栽培大豆对离体叶片接种法和下胚轴伤口接种法的可行性进行考察,并利用离体叶片接种法对177份黑龙江省采集的野生大豆资源进行了抗病性鉴定。[结果]离体叶片接种法与下胚轴接种法之间的相关呈极显著,且2种方法差异不显著,证明了离体叶片接种法进行大豆疫霉根腐病抗性鉴定同样准确可行。通过离体叶片接种法对177份黑龙江省采集的野生大豆资源的抗病性鉴定,获得27份抗病材料。[结论]离体叶片接种法操作简单,适合野生大豆抗病性鉴定。     

大豆新品种安豆9号的选育及栽培技术要点

安豆9号系安顺市农业科学院用半野生大豆ZYD05615作母本,以贵州省农科院油料所新品系6015作父本杂交,经多年定向选育而成。2年贵州省区域试验平均667m~2产180.00kg,比对照黔豆6号增产5.65%,增产达显著水平;1年生产试验平均667m~2产180.17kg,比对照黔豆6号增产14.41%,增产达极显著水平;粗蛋白质(干基)含量为43.17%,粗脂肪(干基)含量为19.54%,蛋脂总和为62.71%;中抗SC-3大豆花叶病毒流行株系,抗SC-7大豆花叶病毒流行株系;2016年通过贵州省审定,审定编号:黔审豆2016004号。     

野生大豆和栽培大豆的根尖细胞核型与进化

对野生大豆和栽培大豆根尖细胞核型的研究结果表明，二者的染色体数目均为２ｎ＝４０，但在核型上有差异，并有从野生大豆的较对称核型向栽培大豆的不对称核型过渡的趋势；从二者的核型推出试验中各大豆材料的进化程度由低到高排列顺序为：野１０５２、野１０５５、野１０５７＜野１０５８＜野１０６０＜苏８５－６，这一结果与根据种子性状得出的进化顺序相一致     

Linkage and association mapping of wild soybean (Glycine soja) seeds germinating under salt stress

Salinity threatens soybean germination,growth and production.The germination stage is a key period in the life of soybean.Wild soybean contains many genes related to stress resistance that are valuable resources for the genetic improvement of soybean.To identify the genetic loci of wild soybean that are active during seed germination under salt stress,two populations,a soybean interspecific hybrid population comprising 142 lines and a natural population comprising 121 wild soybean accessions,wer...     

盐碱胁迫对大豆根际细菌群落多样性的影响

以野生大豆(Glycine soja)和栽培大豆(Glycine max,吉农18号)为研究对象,通过盆栽试验,以浇灌盐碱液(A)及覆盖盐碱土(B)2种方式分别设置4个不同盐碱浓度的处理,利用变性凝胶电泳技术(DGGE)分析大豆根际细菌的多样性。结果表明:盐碱胁迫下野生大豆和栽培大豆根际中16Sr DNA V3区片段达31条,DGGE指纹图谱中可见,野生大豆和栽培大豆在2种盐碱胁迫处理方式下各有不同的特征条带。适当的盐碱浓度处理能增加野生大豆和栽培大豆根际细菌的丰富度,且覆盖盐碱土处理的野生大豆表现较强的抗逆性。通过对DGGE部分条带的克隆测序与NCBI基因库比对得出部分相对耐盐碱的菌株,如野生大豆中的Altererythrobacter sp.(交替赤杆菌属)、Rhizobium sp.(根瘤菌属)、Psychrobacillus psychrodurans(嗜冷芽孢杆菌属)等和栽培大豆中的Sphingobium sp.(鞘氨醇菌属)、Olivibacter soli(橄榄形菌属)、Uncultured Sphingomonadaceae bacterium(不可培鞘脂单胞菌)、Sphingomonas sp.(鞘氨醇单孢菌属)等。     

广西野生大豆的考察与收集

为加强野生大豆的抢救性收集和原生境保护区（点）建设,2008年9—10月以野生大豆分布较多的桂林市为重点考察区,辐射到周边,对桂林、柳州、贺州三市的10个县（区）30多个乡（镇）的野生大豆进行了考察。结果发现在桂林市的8个县（区）22个乡（镇）均发现有野生大豆分布,考察共收集野生大豆种子200份,其中半野生大豆11份,2009年田间种植观察其表型性状。考察发现有新类型野生大豆以及新分布点,但由于城镇建设、公路建设、环境污染等原因,广西野生大豆的生存环境受到极大威胁,分布面积急剧减少甚至消失。因此,提出应对野生大豆优异资源加以发掘利用、加强广西野生大豆资源的考察和补充收集等建议。     

不同地区野生大豆生物学特性的比较分析

对吉林省和外地收集的野生大豆进行生物学特性调查,并对其成分进行分析.结果表明:1)大部分吉林野生大豆的花色为紫色,外来野生大豆的花色为白色;2)吉林野生大豆的种子有泥膜、无光泽,平均百粒重为2.06 g,属典型的野生大豆;而外来野生大豆的种子无泥膜、有光泽,平均百粒重为5.45 g,属半野生大豆;3)吉林野生大豆种子的蛋白质平均含量为45.75%,高于外来野生大豆的平均含量44.63%;4)吉林野生大豆种子的油分平均含量为19.72%,低于外来野生大豆的平均含量20.59%.     

野生大豆对中国大豆育成品种遗传贡献的分子印证

采用SSR标记鉴定野生大豆对10个大豆育成品种的遗传贡献.结果表明:野生大豆含有较多的特有等位变异,利用率为17.27%;回交能降低野生大豆特有等位变异利用率;野生大豆在16个位点上与粒重、荚粒数、高硬脂酸含量、抗胞囊线虫等有关的19个特有等位变异易被育成品种遗传利用;10个大豆育成品种在13个位点上产生了18个新的等位变异.利用野生大豆改良和创新大豆有较大空间.不同的杂交组合方式对育成品种的遗传贡献有明显差异.野生大豆的小粒、多荚、高硬脂酸含量以及抗胞囊线虫等优良性状基因易被育成品种选择利用.     

大豆分枝数和叶柄夹角的相关野生片段分析

【目的】从以栽培大豆为遗传背景的野生大豆染色体片段代换系(CSSL)群体中检测出与分枝数和叶柄夹角有关的野生片段,估计其遗传效应,为未来基因克隆和功能研究提供材料基础。【方法】利用由151个家系组成的野生大豆CSSL群体（SojaCSSLP1）,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等四种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与分枝数和叶柄夹角相关的野生片段。【结果】累计共检测到3个分枝数相关的野生等位变异/片段和5个叶柄夹角相关野生等位变异/片段,其中与分枝数相关的Sat_160野生片段和与叶柄夹角相关的Sat_286野生片段能分别被所有方法检测到。在这些QTL/片段中,Sat_286位点最高能解释22%的叶柄夹角表型变异;在所有检测到的位点（片段）上,来自野生大豆的等位基因均具有正向的加性效应,这与2个亲本的表型差异相吻合。【结论】所发现的3个分枝数和5个叶柄夹角野生等位变异/片段均来自未报道的QTL/片段,体现了野生大豆的特点。     

多环境下野生大豆染色体片段代换系群体农艺性状相关QTL/片段的鉴定

【目的】改进染色体片段代换系群体,挖掘野生大豆（Glycine soja Sieb. et Zucc.）中蕴藏的农艺性状优异等位变异,为拓宽栽培大豆（Glycine max (L.) Merr.）的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法,改进以野生大豆N24852为供体,栽培大豆NN1138-2为受体的染色体片段代换系（CSSL）群体SojaCSSLP1;对改进后的群体（SojaCSSLP2）进行3年2点田间试验,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等4种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与大豆开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的野生片段。【结果】改进后的群体（SojaCSSLP2）由150个CSSL构成,其中,有130个家系与SojaCSSLP1相同;在原遗传图谱上,新增40个SSR标记,相邻标记间平均遗传距离由16.15 cM变为12.91 cM,大于20 cM的区段由32个减少至17个,标记覆盖遗传距离总长度较原图谱（2 063.04 cM）增加103.52 cM;群体NN1138-2背景回复率变幅为79.45%-99.70%,平均为94.62%。利用SojaCSSLP2群体,分别鉴定到与开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的4、5、5、7、14和3个工作QTL（working QTL）/片段,其中有15个工作QTL/片段能在多个环境下检测到,属共性工作QTL（joint working QTL）;除片段Sct_190-Sat_293上的主茎节数位点外,野生等位变异具有的加性效应方向与双亲表型差异方向一致;单个位点分别能解释5%-64%的表型变异;同时,分别检测到3、2和2个与地点存在互作的株高、主茎节数和单株荚数QTL/片段,其中与凤阳环境的互作均具有增加表型的效应,这可能与凤阳较南京所处纬度高有关;这些位点/片段分布在26个染色体片段上,其中有7个片段与2个及以上性状相关,可能是性状相关的遗传基础;与前人结果比较,有3个开花期、3个株高、2个主茎节数、2个单株荚数、8个百粒重、2个单株粒重位点能在其他遗传背景栽培大豆中检测到,说明在这些位点上野生大豆和栽培大豆间及栽培大豆间均存在遗传差异;另外18个位点（片段）为本研究利用野生大豆的新发现。【结论】大豆开花期、株高和主茎节数的遗传基础较百粒重简单,前者均存在效应较大位点/片段,后者多由小效应位点控制,遗传基础极为复杂;野生大豆中蕴藏着新的等位变异,能拓宽栽培大豆遗传基础。     

野生大豆的解剖学研究

野生大豆主的原生木质部为四原型，侧根多为三原型；次生木质部导管的口径侧根比主根大；气孔器属平列型；花药４室；成熟花粉粒为２细胞型，具３萌发孔；柱头和花柱的交界处有２轮指状细胞；胚珠弯生，珠被２层，具厚珠心；胚囊蓼型。野生大豆根的次生木质部导管的口径比栽培大豆大，有些叶中的平脉叶肉细胞为１－３层，植株上有腺毛，种皮表面有较厚的蜡质附属物，说明野生大豆比栽培大豆更能适应环境的特性。