应用关联分析挖掘大豆对灰斑病12号生理小种的抗性位点

利用126份SSR标记对320份对大豆灰斑病12号生理小种具有不同抗性的大豆材料进行基因组扫描、群体结构和连锁不平衡分析,并用STRUCTURE软件、TASSEL软件中的GLM分析方法对大豆抗性进行关联分析。结果表明:320份大豆品种中有23个表现高抗,53个表现抗病,178个表现中抗,56个感病,10个高感。找到与大豆抗灰斑病12号生理小种的相关位点共7个:H连锁群上的Satt052、F连锁群上的Satt335、C2连锁群上的Satt557、A1连锁群上的Sat_368、D1a连锁群上的Sat_346、O连锁群上的Satt243、J连锁群上的Sat_151。     

大豆品种绥农10抗疫霉根腐病遗传分析及抗病基因的SSR标记

用子叶法接种大豆疫霉根腐病1号生理小种,分析抗病亲本绥农10和感病寄主Williams的杂交F1、F2、F3的抗病性。结果表明,F1单株均表现为抗病;F2群体抗感分离比例符合3∶1;由F2感病单株衍生出的F3株系均表现感病,F2抗病单株衍生出的F3株系抗感分离株系比值符合1∶2;说明绥农10中对大豆疫霉根腐病1号生理小种的抗性受1对单显性基因控制,将该抗病基因拟名为RpsSN10。用500对大豆SSR引物和124株绥农10/Wil-liamsF2分离群体对RpsSN10基因进行定位,将RpsSN10基因定位在F连锁群上,其中标记Satt423和Satt149与RpsSN10基因的遗传距离分别为9.8cM和11.2cM,并分别位于目的基因的两侧。     

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.     

大豆胞囊线虫病3号生理小种抗性QTL定位的研究

利用感大豆胞囊线虫病品种合丰25与抗病品种抗线2号杂交获210个F2代群体,利用150对SSR引物,并采用Windows QTL Cartographer V2.1复合区间法对抗大豆胞囊线虫病的基因进行定位。结果表明:其中有多态性SSR标记为67个,占44.67%;以LOD值大于2.0作为QTL存在的阈值,检测到2个抗大豆胞囊线虫3号生理小种基因相关的QTL:Qscn-1(Satt163~Satt309),Qscn-2(Sat440~Satt148),分别定位在MLG G和MLG I上,且遗传贡献率分别为10.1%和7.6%,与SSR标记Satt309和Satt148的遗传距离分别为7.2 cM和5.6 cM。     

大豆抗疫霉根腐病基因SSR标记

选用感病大豆品种合丰25和抗病大豆品种抗线2号作为亲本配制杂交组合,获得F2种子.种植F2代种子获得F2:3家系,作为分子标记分离群体,进行大豆抗疫霉根腐病基因SSR标记.共筛选覆盖大豆全基因组的350对SSR引物,其中52对引物在亲本间具有多态性,在F2群体中通过BSA法筛选出与抗疫霉病基因相关的多态性差异引物1对,为Scaa003,位于大豆公共遗传图谱的J连锁群.同时该引物在其他10个抗病品种及4个感病品种中抗、感病谱带检出率均为100%,具有一定的检测通用性,可以为大豆疫霉根腐菌1号生理小种抗性材料的辅助选择提供理论依据.     

大豆抗花叶病毒及耐疫霉根腐病的SSR标记分析

抗大豆花叶病毒而感大豆疫霉根腐病亲本东农93-046与感大豆花叶病毒耐大豆疫霉根腐病亲本Conrad及其杂交所得的160个F5RIL群体分别接种SMV N.、SMV N,株系及从佳木斯田间分离得到的疫霉根腐病混合菌种,结果表明:东农93-046对花叶病毒表现为抗病而对疫霉根腐病表现为感病,Conrad则相对应的表现为感病和耐病;RIL群体中对花叶病毒SMV NI、SMV N,的抗感表现都按1:1分离(X2=0.64*,X2=0.43*),疫霉根腐病病害损失率基本符合正态分布(skew=0.93,kurtosis=0.86).利用SSR分子标记技术对该群体进行花叶病毒病抗性基因定位和疫霉根腐病的耐性QTL分析,分别将花叶病毒抗性基因RNl、RN3定位于F连锁群,其与Satt114的距离分别为5.2 cM和4.9 cM,同时在该连锁群检测到一个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即QPR_1,其与Satt252的距离为4.5 cM,在Dlb w连锁群上检测到两个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即是QPB_2、QPR_3,其与Satt428(satt579)、Satt274的距离分别为1.05 cM,2.00 cM.     

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%。     

基于SSR标记关联分析挖掘大豆灰斑病10号生理小种抗病资源

培育灰斑病抗性品种可降低灰斑病对大豆生产的危害。本研究以202份黑龙江省近25年主栽的大豆品种构建关联群体,在人工接种条件下鉴定大豆品种对灰斑病10号生理小种抗病指数。利用187对SSR标记对遗传多样性、群体结构和连锁不平衡位点进行分析,通过GLM 和MLM两种模型对大豆品种的灰斑病抗性与标记进行关联分析,进一步分析抗性关联位点等位变异与抗性表型效应关系。结果表明：202份大豆品种对灰斑病10号生理小种抗性遗传变异系数为14.26%;187个标记在群体中共获得809个等位变异,平均等位变异为4.42个,变幅2~10个,其中17号染色体的平均PIC值最高（0.64）,12号染色体的平均PIC值最低（0.26）;检测到稀有等位变异146个,特有等位变异位点58个;无论共线性组合位点还是非共线性组合位点均存在不同程度LD,连锁不平衡P<0.05支持的对数占总对数的21.65%;202份大豆品种被划分为3个亚群,亚群POP1与POP3之间遗传距离最小（0.03）,亚群POP2与POP3之间遗传距离最大（0.35）;两种模型共同检测到11个SSR标记与灰斑病10号生理小种抗性显著关联,其中位于3号染色体上的Satt549的贡献率最大,可解释表型变异14.74%;具有增效效应的等位变异共有24个,增效效应超过10的等位变异有7个,增效效应最大为Satt703-247（19.62）,典型载体材料为合丰29;其次是Satt587-185（19.58）,典型载体材料为东农50;Satt549位点增效等位变异的平均效应值最高（13.87）,Sat_366位点增效等位变异的平均效应值最低（0.84）。聚合优异等位变异和载体材料可为培育抗灰斑病品种的亲本选配和后代等位条带辅助选择提供依据。     

大豆花叶病毒病N1株系抗性基因定位分析

对大豆花叶病毒病N1株系不同抗性材料东农93046(抗)与品1246(感)所衍生的F8∶9代群体进行成株抗性鉴定,同时利用分子标记对其抗性基因进行确认并获得用于分子辅助选择的分子标记。结果表明:F8∶9代抗病家系数与感病家系数基本符合1∶1的比例,说明东农93-046对N1株系的成株抗性表现为质量性状,其抗性受一对等位基因控制。同时,根据前人研究结果利用76个SSR分子标记对父母本进行筛选,构建了一个包括13个SSR分子标记的F连锁群的遗传连锁图谱,并且单标记分析法和复合区间分析法的结果均表明东农93-046抗性基因位点位于SSR分子标记Satt114附近,对后代群体中抗病和感病株系各60份进行分子标记准确性评价,结果表明Satt114选择准确率可达80.00%,这为分子标记辅助选择奠定了良好的基础。     

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。     

大豆M型细胞质雄性不育恢复基因标记定位

鉴于与恢复基因紧密连锁的分子标记在分子辅助选择育种中的应用前景,采用SSR标记法定位大豆CMS恢复系WR016的恢复基因.根据(W931A×WR016)F1、F2的植株育性,分析表明大豆M型不育系统为单基因配子体不育.由于大豆M-CMS恢复系WR016的恢复基因定位在A1连锁群上,利用A1连锁群上的大豆SSR引物对不育系W931A和恢复系WR016构建的F,分离群体进行分析,获得了与恢复基因连锁的三个标记Satt684、Satt276和Sat545,遗传距离分别为29.5cM、10.7 cM和14.1 cM.虽然10.7 cM还是一个较远的距离,但为进一步精确定位恢复基因,并最终克隆恢复基因打下了基础.     

黑龙江省大豆推广品种农艺和品质性状优异等位变异的发掘

发掘推广品种的农艺和品质性状优异等位变异和载体材料可为培育优质大豆品种提供遗传信息和育种资源。本研究以200份黑龙江省近年大豆推广品种为试验材料,利用187对SSR标记进行全基因组扫描,分析群体结构,采用TASSEL软件的GLM方法对标记与3个农艺性状、蛋白质含量及油分含量进行关联分析。结果表明：10 个SSR标记与百粒重关联,其中表型效应值最大的优异等位变异为Sat-149-192,载体材料为东农57;8个SSR标记 与株高关联,表型效应值最大的等位变异是Satt413-206,载体材料为赤豆1号;13个SSR标记与生育期关联,表型 效应值最大的等位变异是Satt631-180,载体材料为黑农61;5个SSR标记与油分含量关联,表型效应值最大的等位 变异是Satt234-138,载体材料为合丰55;9个SSR标记与蛋白质含量关联,表型效应值最大的等位变异是Satt632- 293,其载体材料为东农43。上述等位变异的信息为培育提供了亲本选配和后代等位条带辅助选择的依据。     

大豆对斜纹夜蛾抗生性基因的微卫星标记(SSR)的研究

以皖82-178(抗)×通山薄皮黄豆甲(感)组合衍生的重组近交系群体为材料,以幼虫重为抗性鉴定指标,对大豆抗斜纹夜蛾的基因(QTL)进行SSR分子标记研究.从大豆公共连锁图谱(Cregan et al.,1999)7个与抗虫性可能有关的连锁群上选取了103对SSR引物,鉴定亲本和RIL家系DNA,其中18对引物在RIL家系间表现出多态性.应用t测验和方差分析法分析SSR标记与性状的连锁,并以R2表示标记对性状变异的解释率.结果在D2、C2、H连锁群上分别找到一个与大豆对斜纹夜蛾抗性有关的SSR标记,即Satt135、Satt363、Satt442,单个标记对抗性变异的解释率分别为5.57%、2.89%、8.7%.     

大豆对大豆花叶病毒SC18株系的抗性遗传和基因定位

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病是我国大豆生产上的一种主要病毒病害,SMV株系SC18是我国东北和南方两大产区的优势株系,在黄淮大豆产区亦零星发生。本研究对5个抗×感杂交组合衍生后代分离群体接种SC18后,发现各组合F_1均抗病,F_2表现3∶1(抗∶感)分离比,F_(2∶3)表现1∶2∶1(抗∶分离∶感)的分离比,表明5个抗病亲本(中作00-683、滨豆95-20、东大2号、中品661和RN-9)对SC18的抗性由一对显性基因控制。抗×抗杂交组合"中作00-683×东大2号"衍生后代分离群体接种SC18,F_2出现15∶1(抗∶感)的分离比,表明中作00-683与东大2号可能各携带一对显性基因,控制对SC18的抗性,且独立遗传;抗×抗杂交组合"中作00-683×滨豆95-20"的F_1、F_2和F_(2∶3)在接种SC18后均未检测出感病株,表明中作00-683与滨豆95-20所携带的对SC18的抗性基因是等位的。利用RN-9×7605重组自交家系将RN-9对SC18的抗病基因Rsc18定位到大豆6号染色体(C2连锁群)SSR标记Satt286和Satt277之间,遗传距离为6.12和4.69 cM。     

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。     

利用重组近交系群体检测花生青枯病抗性SSR标记

用抗青枯病花生品种远杂9102与感病品种Chico杂交，从F2起用单粒传法构建了花生重组近交系群体（RIL）F6和F7。采用354对SSR引物对重组近交系F6群体的基因组DNA鉴定，获得多态性标记45个。结合重组近交系群体F6和F7青枯病抗性鉴定结果，应用相关软件统计分析，构建了栽培种花生部分遗传连锁图。图谱总长度为603.9cM，含29个标记（28个SSR标记和1个表型标记）的8个连锁群，还有17个独立的SSR标记；获得了与青枯病抗性相关的SSR标记2个（7G02和PM137），位于该图谱的第1连锁群上，与青枯病抗性基因间的遗传距离为10.9cM和13.8cM，并且位于抗性基因的两侧，两标记间的距离为23.7cM。     

Genetic analysis and QTL mapping of growth period traits and plant height traits in soybean recombinant inbred lines from Dongnong 47 × PI 317334-B

High and stable yield is the main goal of soybean genetic improvement. In this study, association analysis was used to detect the quantitative trait loci (QTL) for the plant height, and soybean growth period using 182 SSR markers in the RIL population of 136 F_4:8 lines, which developed from a cross between photoperiod-insensitive cultivar ‘Dongnong 47’ and photoperiod-sensitive variety PI317334–B. The results showed that 33 QTLs related to soybean growth period and plant height traits were detected by compound interval mapping, and were located on 12 linkage groups including N, C1, C2, J, D1a, B2, E, G, A2, O, L, I, with the contribution rate of 7.85–33.84%. These QTL loci and linkage markers related to soybean photoperiod sensitivity, would be helpful to identify key genes that control soybean photoperiod sensitivity, and provide an important basis for the breeding of new photoperiod-insensitive soybean varieties based on molecular design breeding.     

大豆种子活力相关性状优异等位变异的发掘

发掘与大豆种子活力性状相关联的标记及优异等位变异是选育高活力品种的基础。本研究利用标准发芽实验对我国北方地区174份大豆品种7个种子活力相关性状进行连续两年（2018-2019年）的表型鉴定,并结合覆盖大豆20条染色体上的210对SSR标记进行表型和标记的关联分析。结果表明：供试品种表型变异系数为15.58%～38.31%。将群体划分为2个亚群,检测到27个与活力性状相关联的标记,累计60个（次）,其中24个SSR标记在两年共同被检测到,对表型变异解释率为2.68%～23.60%,Sat-267对苗长的表型变异解释率最高,为23.60%,Satt250对发芽势的表型变异解释率为23.15%;标记Satt311、Satt250、Satt606、Satt-267与两个以上的活力性状关联。共获得108个增效优异等位变异及相应的载体材料,其中Satt250-217bp对侧根长的增效值最大,并对发芽势也具有增效作用;典型载体材料北疆1号和合农75号携带了两个以上活力性状的最大增效等位变异。